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"8é arateyr par déôantation pour matiéree granulaires"
La présent invention concerne des séparateurs par décantation de matières granulaires ou partioulaires par lesquels ces matières, telles que les sables ou les gra- viers, dont les particules sont en suspension dans un liquide (habituellement l'eau) peuvent être classées par la séparation de particules au-dessus d'une granulométrie ou classement déterminé de celles se trouvant au-dessous de ce classement,
On sait déjà faire fonctionner un séparateur par décantation d'après le principe du siphon de façon que- la pression exeroée sur une masse de matière granulaire en
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suspension dans un liquide suit réduite d'une façon oommandée pour que les particules plus légères soient séparées par un oourant ascendant de particules plus lourdes qui peuvent tomber par l'effet de la pesanteur.
Un séparateur du type ci-dessus peut être manoeuvré de façon continue aveo un minimum d'éléments mobiles pour le retrait de "fines" - c'est-à-dire de particules d'un classe- ment inférieur à celui préalablement déterminé - ou le transfert de particules plue lourdes d'un liquide contaminé à un liquide propre sans mélanger les liquides - par escompte, le transfert de gravier de l'eau salée à l'eau douoe.
Un séparateur par décantation suivant la présente invention utilise un siphon comportant un trop-plein annulaire enfermé ou déversoir à une hauteur préalablement déterminée au-dessus d'une entrée pour une suspension de matières solides d'un classement mélangé. Le déversoir ou trop-plein forme le rebord d'un réservoir de stabilisation de l'écoulement ou d'un récipient analogue d'un volume rela- tivement important dans lequel s'écoule la suspension de matières solides mélangées et dans lequel sont favorisées les conditions d'écoulement calme ascendant qui entraînent la fraction fine tout en permettant l'écoulement descendant de particules constituant la fraction plus lourde vers une zone d'évacuation ou de dépôt, qui peut comprendre une tré- mie d'évacuation commandée par une vanne,
Avantageusement,
le déversoir est constitué par le
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/situé rebord d'un oône in'verse'coaxialenen't dans la partie eupé- rieure du réservoir de stabilisation et au sommet ou près du sommet duquel se trouve l'entrée du siphon.
De préférence, le réservoir de stabilisation est
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cylindrique avec une partie supérieure conique et a une structure principale en nid d'abeille formée de passages verticaux qui remplissent l'espace cylindrique au-dessus du niveau d'un orifice d'admission sensiblement tangentiel pour la suspension de matières solides mélangées.
Les extrémités inférieures de tous ces passages principaux sont dans le., même plan, mais leurs longueurs peuvent varier légèrement selon une configuration régulière pour favoriser l'égalité de la vitesse d'écoulement, les passages les plus externes radialement étant les plus courts,
Commodément, on intercale une partie secondaire de récupération des fines entre le réservoir ou récipient de stabilisation et la trémie et on introduit dans cette partie l'eau propre sous une pression positive de façon à maintenir les conditions d'écoulement asc@@dant quelles que soient les variations de pression subites se produisant à l'entrée de la trémie.
Le circuit secondaire de récupération des fines peut alors comprendre une structure secondaire en nid d'abeille formée de passages plus longs groupés autour de l'axe du réservoir de stabilisation et dépassant au-dessous du niveau du, fond de la structure en nid d'abeille principale sensible- ment jusqu'au fond du récipient, qui se termine avantageuse- ment par un entonnoir d'évacuation d'un angle de cône rela- tivement grand, menant à la zone de dépôt de particules lourdes.
La partie secondaire de récupération des fines est avantageusement cylindrique et coïncide exactement avec la sortie de l'entonnoir. Immédiatement au-dessous de la jonc- tion de l'entonnoir et de la partie cylindrique, une série
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de ,fentes périphériquesétroites peuvent être ménagées dans la paroi cylindrique, ce et fentes étant alimentées en eau pour former un rideau d'eau .dirigé radialement vers l'inté- rieur de façon générale horizontale pour déloger de la sur- face interne du cylindre toute matière fine entraînée par les particules plus grossières, Avantage usement,
la trémie est susceptible d'être animée verticalement d'un mouvement de va-et-vient sous l'effet de changements de charge qui s'y produisent, et a ' une vanne de sortie à manoeuvre hydraulique sous la commande d'une soupape à inversion asservie qui est sensible au mou- vement de va-et-vient de la trémie pour maintenir un débit d'évacuation du sable sensiblement constant à partir d'elle,
Un réservoir collecteur peut être monté au-dessus du niveau du déversoir annulaire et une soupape commandée par un flotteur peut aveo profit régler la distribution de l'eau de compensation de secours du réservoir jusqu'à un niveau situé au niveau ou au-dessous du niveau de la pres- sion atmosphérique du séparateur en réponse à une chute de pression anomale dans la trémie due,
par exemple, à une importante évacuation de sable de cette dernière.
D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- , ion ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est une élévation d'un séparateur par déoantation sans structure de support, le mécanisme de com- mande automatique de la sortie de la trémie étant représenté en partie sous une forme schématique; la figure lA est une élévation en coupe partielle de l'entrée du siphon ;
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la figure 2 est une élévation de la structure de commande d'écoulement en nid d'abeille à l'intérieur de la partie à courant ascendant du séparateur ; la figure 2A est une vue partielle représentant 1'.entrée du mélange ; la figure 3 est une vue en demi-plan de la figure 2 ;
la figure 4 est une élévation en demi-coupe de l'en- semble de chambre 4-flotteur ; la figure 5 est une élévation en'demi-coupe de la partie de récupération secondaire des fines ; la figure 6 est une vue partielle représentant un détail de la figure 5 ; la figure 7 est une demi-vue en plan par dessous de la figure 5 ; la figure 8 est @@e élévation de la trémie,la sou- pape de sortie étant reprénentée en demi-coupe et son méca- nisme de commande automatique étant omis ; la figure 8A est une vue de côté partielle de la figure 8, montrant un détail ;
la'figure 9 est une élévation en demi-coupe de la gorge d'évacuation de la trémie ; la figure 10 est une vue du mécanisme de commande automatique de la soupape d'évacuation de la trémie ; les figures 11 et 12 sont des vues en coupe schéma- tique d'une commande automatique suivant une variante, des- tinée à la soupape d'évacuation de la trémie ;
la figure 13 est une élévation de la trémie et de la soupape d'évacuation, montrant une autre variante de oom- mande automatique de la soupape d'évacuation de la trémie la figure 14 est une vue en coupe transversale par-
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Nielle à une plus grande échelle de la soupape automatique de la figure 13, la coupe étant prise suivant la ligné
XIV-XIV de la figure 15 ; la figure 15 est une élévation de face de la figure
14 ' la figure 16 est une vue suivant la flèche XVI de ; la figure 15, et ' la figure 17 est une vue en plan par dessous de -le. figure 15.
ASSEMBLAGE GENERAL.(Figure 1)
Le séparateur par décantation représenté a un réci- pient ou réservoir 10 de stabilisation de l'écoulement dans ,lequel s'écoule - à partir d'une pompe la suspension d'une , matière granulaire ou particulaire de qualité mélangée, Pour - la commodité d'une description générale, on supposera que la matière à traiter est une suspension aqueuse de sable, bien 'que l'installation puisse également fonctionner avec une série d'autres matières solides de qualité mélangée en sus- .pension, telles que les résidus d'une installation de lavage du charbon, les schistes provenant d'opérations de forage ou de percement de tunnels dans les roches, les boues de mines ou d'une installation industrielle, et etc.
On supposera également que les particules désirées constituent la frac- tion la plus lourde de l'admission de qualité mélangée, tan- dis que la fraction plus légère ou "fines" doit tre séparée par siphonnage comme rebut, bien qu'il- doit être évident que les termes "désirées" et "rebut" puissent être interohangés, , ou que les deux fractions puissent être désirées;
'La machine .-ne fonctionna qu'en tant que séparateur,
Le réservoir de stabilisation 10 est un élément
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oonique double comprenant une partie cylindrique d'un grand diamètre central relativement peu profonde alignée sur un axe vertioal avec des parties supérieure et inférieure tron- .coniques 35, 22 respectivement, Un déversoir ou trop-plein
11 du siphon (figure lA) au sommet de la partie supérieure
35 est constitué par le rebord d'un puits conique inversé coaxial 30 et définit le niveau d'eau de travail, tandis qu'une trémie d'évacuation 12 de sable de qualité grossière est montée coaxialement sous la partie oonique inférieure ou entonnoir d'évacuation 22.
La sortie de la trémie est commandée par une soupape classique 13 du type à fourreau aplatissable, destinée à amener les matières solides de la trémie 12 à un certain point d'emmagasinage ou de charge- ment commode.
A partir d'un niveau 371,proche du sommet du puits conique 30 un tube 15 du siphon amène les fines en suspens sion jusqu'à une soupape de commande de débit 54. à un niveau qui est inférieur au niveau L de la pression atmos- phérique de la machine sur une distance qui constitue la charge statique du siphon. La position du niveau de la pression atmosphérique est un paramètre de la conception de la machine suivant divers facteurs tels que le triage des particules désirées, le rapport entimé des particules dési- rées avec le débit total, et le débit estimé de passage destiné à être situé à l'extrémité inférieure de la partie oonique inférieure ou entonnoir d'évacuation 22 du réservoir de stabilisation 10 où elle joint une chambre secondaire 16 de récupération de fines.
Cette chambra consiste en une enveloppe cylindrique coïncidant avec le fond du récipient ou réservoir de stabilisation 10 et vers l'extrémité infé-
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rieure duquel est admise une alimentation secondaire normale d'eau propre par une conduite resserrée 14 à partir d'un réservoir à pression oonstante 18 monté au-dessus du déversoir ou trop plein 11 du siphon.
Une alimentation d'appoint de secours d'eau propre est introduite dans la partie conique inférieure ou entonnoir d'évacuration 22 par une conduite d'écoulement d'appoint 17 et par une vanne à papillon'26 qui est commandée automatiquement par l'inter- médiaire d'une liaison 19a par un flotteur 19 (voir également la figure 4) sensible à la pression régnant au sommet de la trémie 12.
RESERVOIR DE STABILISATION (Figures lA à 7)
Dans la machine représentée sur la figure 1, le réservoir 10 a une.entrée 20 qui débouche de façon générale tangentiellement à travers la paroi cylindrique près de sa base en un orifice étroit allongé périphériquement 21 (figure
2) qui communique une configuration d'écoulement circulaire à l'intérieur du réservoir. Au-dessus du niveau de l'orifice . d'admission 21, l'espace cylindrique se trouvant à l'inté- rieur du réservoir 10 est rempli d'une structure en nid d'abeille annulaire principale 23 de stabilisation de l'écou- lement (figures 2 et 3) et d'une structure en nid d'abeille annulaire concentrique.secondaire 24 de stabilisation de l'écoulement.
Chaque structure en nid d'abeille 23, 24 pré- sente un grand nombre de passages verticaux parallèles 23a,
24a respectivement.
La structure principale en nid d'abeille 23 est beaucoup moins profonde que la struoture secondaire en nid d'abeille 24, et les extrémités Inférieures de ses canaux sont toutes dans le même plan. Les extrémités supérieures
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sont.également représentées comme étant dans le même plan, maie dans certains cas elles peuvent être décalées pour présenter en section verticale un contour légèrement à gra- dins, les hauteurs verticales des oanaux 23a augmentant d'abord aveo la diminution de leur distance radiale de l'axe vertical du séparateur jusqu'à ce qu'elles atteignent une valeur maximum approximativement à la moitié du rayon du réservoir 10, puis diminuant de nouveau avec une nouvelle diminution du rayon, Un tel contour de l'extrémité supérieure du nid d'abeille principal 23 peut contribuer à de meilleures ,
caractéristiques d'écoulement dans la partie supérieure ooni- que 35 (figure lA) du réservoir de stabilisation 10,
Au-dessus des canaux ou passages 24a se trouve le sommet 33 du cône ou puits central inversé 30 dont le rebord constitue le déversoir ou trop-plein annulaire 11. Le sommet est percé,par un petit trou d'évacuation qui forme une déri- vation d'un effet négligeable sur le siphon 15. A l'intérieur et sur le même axe que le puits 30 se trouve un cône inversé interne confina 31 du même angle de sommet que le cône 30, et qui en est espacé radialement pour ménager un espace d'écoulement conique inversé 32, L'extrémité supérieure du cône inversé interne 31 est jointe par un rebord 34 à la paroi de la partie supérieure uonique 35.
L'espace d'écoule- ment conique 32 débouche directement dans l'entrée du tube
15 du siphon et peut être évacué vers l'atmosphère lorsque c'est néoessaire, par une vanne 96 commandant un orifice 97 ménagé dans le rebord 34..
Le fonctionnement du réservoir de stabilisation 10 de l'écoulement et du trop-plein annulaire 11 peut être décrit comme suit :
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En supposant que les conditions de fonctionnement stables de l'installation ônt déjà été établies, la vitesse d'admission de façon générale tangentielle de la suspension de matières solides de qualité mélangée injectée à travers l'orifice d'admission 21 orée une configuration d'éooulement en spirale d'une vitesse diminuant radialement vers l'intérieur.
Les particules plus lourdes commencent immédiatement à tomber et son recueillies par l'entonnoir d'évaouation 22 du réservoir et amenées vers la partie cylindrique secondaire 16 de récupération de fines par laquelle elles passent vers la zone d'évacuation ou de dépôt se trouvant sous elle. Pendant ce temps, l'aspiration du siphon 15 fait écouler l'eau vers le.haut à travers les passages 23a du nid d'abeille principal 23 en transportant la masse prinoi- pale des fines aveo elle. Pendant son passage vers le haut à travers ces passages, la configuration d'écoulement de la suspension des fines devient plus profilés, et un écoulement ascendant constant vers le trop plein ou déversoir annulaire 11 du siphon est établi et maintenu.
La suspension de fines s'élève ainsi jusqu'au niveau du trop-plein 11 et se déverse dans l'espace d'écoulement conique 32, et de là par le tube 15 du siphon vers le point, d'évacuation final.
RECUPERATION SECONDAIRE DES FINES
Lorsque les particules plus lourdes tombent dans la partie cylindrique 16, certaines particules fines c'entraî- nent également dans l'écoulement descendant, en collant habituellement à la paroi oonique 22. A moins qu'elles puis- sent être séparées de l'écoulement descendant principal de particules lourdes,- elles oontinuent à descendre dans le
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cylindre 16 dans la zone de dépôt et peuvent être évaouées dans des proportions inacceptables à partir de la trémie 12.
Cette dilution des particules plug lourde est opposée par l'établissement d'un contre-courant commande d'eau propre de bas en haut à travers le cylindre 16 et dans le nid d'abeilles 24 de récupération de fines secondaire. Dans des conditions de fonctionnement normal, la commande du oontre.. courant ascendant est réalisée par une vanne 29 montée dans la conduite 14.
Le oontre-oourant nécessaire doit être stable et sensiblement constant dans toutes les conditions de fonotionnement de l'installation, à la fois lorsqu'il existe une évaouation constante de la trémie 12 à travers la vanne de sortie 13 et lorsqu'il existe une évacuation plus lourde erratique, provoquant une chute de pression anormale à l'embout,hure de la trémie 12. Si cette dernière condition se présente, il existe un risque que l'eau sale et qu'une matière non désirée soient aspirées dans la zone de dépôt à partir du récipient 10.
Une struoture en nid d'abeille 36 de stabilisation de l'écoulement est située à peu près à mi-hantour ait cylin- dre 16 et occupe un quart environ de sa hauteur totale.
Sous-le nid d'abeille, le cylindre 16 est entouré d'une chambre annulaire 37 de section rectangulaire dans laquelle débouche la conduite 14 pour la fourniture commandée conti- nue de l'eau propre dans l'extrémité inférieure du cylindre
16 par une oouronne ayant des orifices rectangulaires peu profonds 37a (figure 5) de façon à maintenir l'écoulement à oontre-oourant.
La vanne 29 est réglée préalablement pour - maintenir cet écoulement à la valeur nécessaire 'pour maintenir
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le niveau 1 (figures 1 et 4) de la ligne de pression atmos- phérique dans la machine dans des conditions idéales de fono- tionnement continu de la machine, Au oas d'une.évacuation de sable anormale de la trémie 12, la ohute' de pression qui en résulte à l'entrée de la trémie abaisse le niveau atmosphé- rique de la machine et est communiquée par une conduite 27 d'équilibre de pression à faible alésage menant de la cham- bre annulaire 37 à' une chambre 25 à flotteur)
en obligeant ! le flotteur 19 qui s'y prouve à tomber et à ouvrir la vanne d'eau d'appoint d'urgence 26 de la conduite d'écoulement d'appoint 17 du réservoir collecteur 18 au sommet de la partie conique inférieure 22. L'eau propre est ainsi amenée t sous l'effet de la pesanteur vers le coté sous-atmosphéri- quo du circuit secondaire de récupération de fines à un débit suffisant pour rétablir le niveau atmosphérique et pour contrebalancer toute tendance qu'a l'eau sale à être aspirée du récipient ou réservoir de stabilisation 10 dans la trémie d'évacuation 12, et en même temps pour maintenir l'écoulement à contre-courant ascendant à travers les nids d'abeilles 36 et 24 sous l'action du siphon 15.
Lorsque le niveau atmosphérique s'élève de nouveau, le niveau de l'eau de la chambre 25 à flotteur est rétabli par l'écoulement inverse de l'eau à travers la conduite 27 d'équilibre de pression.
Une autre particularité de la conception de la par- tie de récupération secondaire 16 de fines est la présence .' d'une rangée périphérique de fentes étroites 38 (figure 5) dans la paroi cylindrique 16 juste au-dessous desa jonction aveo la partie conique 22. L'eau est envoyée vers ces fentes à partir d'une conduite annulaire externe 39 reliée par une
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conduite d'écoulement 28 provenant de la conduite 14 à partir du réservoir'collecteur 18, La dimension des fentes 38 est choisie de façon qu'à plein débit,un rideau d'eau de façon générale horizontal soit établi radialement en travers de cette partie, Ainsi,
toutes fines qui tombent le long de la surface de paroi interne du cône 22 rencontrent cet écoulement transversal et sonore jetés vers l'intérieur dans la masse principale du contre-courant dirigé vers le haut,
Le rôle du circuit de récupération de fines secondaire est de séparer les fines entraînées des particules plus lourdes descendant vers la zone de dépôt et de les ramener vers l'écoulement ascendant principal vers le déver- soir ou trop-plein 11 du siphon, L'écoulcment@ descendant de particules qui est rais en, turbulence par les jets transver ,eaux provenant des fentes 38 est stabilisé par les passages des nids d'abeille en 36 où il rencontre le contre-courant ascendant de petite vitesse de l'eau provenant de la chambre annulaire 37.
Cet écoulement à contre-courant est d'une vitesse insuffisante pour entraîner les particules plus lourdes, qui descendent contre lui dans la trémie 12, mais les fines résiduelles sont transportées vers le haut à travers les passages de stabilisation secondaires 24a.
TREMIE D'EVACUATION (figures 8 à 10)
La trémie 12 a une forme conique et sa sortie est commandée par une vanne actionnée hydrauliquement 13 d'une conception connue qui consiste en un manchon tubulaire souple 40 (figure 8) scellé dans une enveloppe en forme de cylindre 41 dans laquelle l'eau ou un fluide hydraulique sous pression peut être amené à travers une conduite 42 sous la commande d'une soupape d'inversion automatique 43.
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L'admission de fluide soue pression dans l'enveloppe 41 provoque l'aplatissement du tube souple 40 (voir la ligne en pointillé 40' sur la figure 8) pour couper l'évacuation du contenu de la trémie 12.
La trémie est supportée par une série de ressorts de compression 44 montés chacun entre des consoles supérieure et inférieure 45, 46 de la trémie 12 et la structure de support 47 de la machine, respectivement. Afin de s'adapter aux déplacements verticaux nécessaires de la trémie 12, l'espace compris entre l'embouchure de la trémie 12 et le rebord inférieur de la partie 16 de récupération de fines secondaire est entouré par un joint étanohe annulaire souple 49. Ce joint étanohe maintient un joint hermétique à la pression entre la trémie 12 et le cylindre 16.
Entre la trémie conique 12 et la vanne de sortie commandée hydrauliquement 13 est intercalée une partie de transition courte ou col 48, qui égalise l'écoulement de la matière de la partie supérieure oonique de la trémie au passage cylindrique par la vanne 13. Juqte au-dessus de la jonction du col 48 et de la partie oonique cotte dernière est munie d'une sortie d'écoulement 50 conduisant à un réservoir d'évacuation 51 du siphon (figure 1). Cette sortie est oommandée par une vanne 52 et sert à évacuer le contenu résiduel de la trémie 12 lorsque le séparateur doit être arrêté.
Ce oontenu peut comprendre la saleté et les fines et un excès d'eau qu'il ne convient pas de mélanger à la matière qui a déjà été évaouée de la trémie pendant lé fonc- tionnement oorreot précédent du séparateur en charge.
La partie supérieure du col 48 a un évasement 48à à grand angle dans lequel est introduite une bague biseautée
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53, l'angle du biseau étant égal à l'angle de l' évasement, La face biseautée de la bague 53 a un certain nombre de bandes d'écartement minoen, relativement étroites 54 fixées en travers de sa largeur de façon à former un intervalle annulaire 55 autour de la paroi du col. Le diamètre externe de la bague 53 est inférieur au diamètre maximum de l'évase- ment 48a d'une certaine râleur pour délimiter un canal annu- laire 56 de section sensiblement triangulaire.
Un tuyau souple de chasse 57 est relié au oanal annulaire 56 pour fournir l'eau à l'intervalle- 55 tout autour de la périphérie de la paroi interne du col 48, Cette eau noie la paroi interne et lubrifie le passage de la matière d'évacuation à travers le col, Des garnitures annulaires 58 disposées entre les rebords associés de l'extrémité supérieure du col 48 et l'extrémité inférieure de la partie conique de la trémie 12 définissent les limitée externe et interne du canal 56.
EVACUATION AUTOMATIQUE (Figures 10 à 17)
Lorsque la trémie 12 est vide, les ressorts 44 la soulèvent, mais à mesure qu'elle se remplit de particules triées son poids augmente et les ressorts fléchissent, en laissant tomber la trémie. Cette montée et cette descente de, la trémie sont utilisées pour régler l'alimentation de l'eau ou d'un fluide hydraulique vers l'enveloppe de la vanne de sortie 13.
On va déorire trois systèmes de commande automatique de la vanne de sortie 13 de la trémie. Le premier est repré- senté sur la figure 10, le seoond sur les figures 11 et 12 et le troisième sur les figures 13 à 17.
PREMIER SYSTEME DE COMMANDE
La figure 10 montre plus en détail l'installation
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représentée sohématiquement sur la figure 1 et consiste en un type particulier de soupape à tiroir d'inversion, tel que celui qui est connu et vendu sous le nom de "KEELAVITE" type DS 1504 T. La soupape à tiroir représentée ont de ce dernier type et a cinq orifices, marqués sur la figure 10 avec les lettres A,B,C,D et B, dont quatre seulement sont utilisées, l'orifice B étant obstrué.
Elle commande l'ali- mentation du fluide hydraulique (indiqué ioi par brièveté comme étant de l'huile) vers l'espace compris entre l'enveloppe 41 et le manohon flexible 40 de la vanne de sortie 13. L'huile est fournie par une pompe (non représentée) à travers une conduite 59. Cette conduite est raccordée direo- tement à la conduite d'alimentation 42 de la vanne 13 par un robinet d'arrêt manuel 60 qui peut être utilisé pour mettre en dérivation la soupape d'inversion automatique 43 pour permettre un fonctionnement manuel de la vanne d'évacuation
13 de la trémie chaque fols que c'est nécessaire.
Un raccord en Té 61 à partir de la conduite 59 con- duit à l'orifice d'admission principal A de la soupape auto- matique 43. Un raccord en Té 62 analogue mené de l'orifice d'évacuation principal C de la soupape automatique 43 à la conduite d'alimentation 42. Les orifices D et E sont reliés entre eux par une conduite 63 qui conduit également à un robinet d'arrêt d'évacuation manuel 64 d'une conduite d'éva- ouation 65. Une conduite de raccordement transversal 66 joint la conduite d'alimentation 42 à la conduite d'évacua- toin 65 par un troisième robinet d'arrêt manuel 67.
Le corps de la soupape à inversion automatique 43 est boulonné à une plaque de montage plate 68 (figures 8 et"
8A) suspendue par une console rigide 69 à une poutre de la
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charpente 47 supportant la trémie 12. Le tiroir ou piston.
70 de la soupape est fixé par son extrémité inférieure à une console 71 soudée à la trémie 12 soue la plaque de montage 68. Un mouvement vertical de la trémie 12 enime ainsi le piston 70 d'un mouvement de va-et-vient dans la soupape 43.
L'installation.de commande hydraulique fonctionne comme suit :
Les robinets manuels 60 et 67 sont d'abord fermée et le robinet 64 de la conduite d'évacuation 65 est ouvert, En supposant que la trémie 12 est légère - c'est-à-dire, pleine d'eau propre seulement, avant que la séparation de la matière triée ait commencé - Ion ressorts 44 sont étendus et la trémie 12 est dans sa position supérieure, Dans cette position, le piston 70 est poussé vers le haut dans la soupape à inversion automatique 43 et les orifices A et C sont reliés entre'eux. Etant donné que les robinets d'arrêt manuels 60 et 67 sont fermés, l'huile sous pression provenant de la pompe (non représentée)
dans la conduite 59 est alors envoyée vers la conduite d'évacuation 42 et par suite vers l'esp@ce compris entre le manchon en oaoutohouo 40 et ..l'enveloppe 41 de la vanne d'évacuation 13 de la trémie de façon que le manchon soit aplati et ferme la sortie de la trémie.
Lorsque la trémie 12 se remplit de particules triées, son poids augmente et les ressorts 44 commencent à fléchir.
Le déplacement vers le bas de la trémie 12 fait ainsi des- cendre le piston 70 jusqu'à ce que la soupape d'inversion
43 se déplace vers la position pour relier entre eux les orifices a et B. Dans cette position, la conduite 42 est raccordée à la conduite 65 et puisque le robinet 64 est
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ouvert la pression agissant sur le manchon 40 de la vanne d'évacuation 13 de la trémie est libérée à travers la con- duite 42, et la vanne 13 s'ouvre pour évacuer la trémie,
Les ressorts 44 commencent à soulever la trémie jusqu'à ce qu'elle atteigne la position de départ et le cycle est répété.
Si à un moment quelconque on désire régler à la main la vanne d'évacuation 13 ,de la trémie, on peut le réa- liser en actionnant les robinets 60 et 67, le robinet d'éva- ouation 64 étant laissé ouvert.
SECOND SYSTEME DE COMMANDE
Celui-ci est représenté sohématiquement sur les figures Il et 12. Le joint étanohe couple 49 monté entre le rebord supérieur de la trémie 12 et l'extrémité inférieure du cylindre 16 de récupération de fines secondaire est en principe un tube souple continu 72 qui est fermé hermétique- ment à part un seul orifice 73 qui est ménagé dans sa paroi.
Ce tube a des rebords supérieur et inférieur alignés 74, 75 qui sont serrés sur le cylindre 16 et à la trémie 12 respeo- tivement. L'orifice 73 est relié d'une façon permanente par un tuyau souple à forte pression 76 à l'espace compris entre . le manchon flexible 40 et l'enveloppe 41 dé la vanne d'éva- cuation 13 de la trémie. Lorsque la trémie 12 est dans sa position la plus basse, le tube 72 a une section droite sen- siblement circulaire (figure 11) et lorsque la trémie est dans sa position la plus haute, le tube 72 est sensiblement aplati (figure 12).
Lorsqu'à, la fois le manchon 40 et le tube 72 sont dans leurs états non déformée (figure Il), l'installation se remplit d'huile, En théorie, le changement de capacité du
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tube 72 entre ses états non-fléohi et fléchi est égal au ohangement de volume de l'espace compris entre le manohon flexible 40 et l'enveloppe 41, mais oomme ceci peut bien être difficile à obtenir en pratique, il peut être souvent nécessaire de prévoir un accumulateur d'huile à forte pres- sion 77 qui puisse être relié comme représenté sur les des- sine au circuit d'huile au moyen d'un raooord en Té 78 monté dans la conduite souple 76.
L'accumulateur 77 est représenté schématiquement sur les dessins comme comprenant un cylindre à forte pression fermé ayant un piston 79 pou- vant y coulisser librement sous l'action différentielle d'un ressort 80 et de la pression de l'huile régnant dans la con- duite 76. Le ressort 80 est taré de façon à permettre au .piston 79 de ne le comprimer complètement que lorsque la pression de l'huile régnant dan la conduite 76 dépasse une valeur préalablement déterminée, supérieure à celle qui est nécessaire pour aplatir le manohon 40 dans des conditions de travail,
En fonctionnement, lorsque la trémie 12 est "légère", le tube 72 est comprimé comme représenté sur la figure 12, et l'huile qui en est déplacée agit sur le manchon 40 pour le déformer dans la position fermée.
Lorsque la trémie 12 devient "lourde", elle descend et ouvre ainsi la seotion droite du tube 72, en laissant l'huile s'écouler à l'écart de la vanne d'évacuation 13 et en permettant au manchon 40 de prendre la forme cylindrique de la vanne complètement ouverte, - Cette installation est ramassée, simple et n'exige aucune pompe à huile et soupapes associées.
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TROISIEME SYSTEME DE COMMANDE
Ce système, qui est représenté sur les figures 13 à 17, comprend une soupape asservie à deux voies 81 qui consiste essentiellement en deux conduites souples parallèles .- 82, 83, en deux chevilles de butée cylindriques fixes 84, 85 au-dessous et au-dessus des conduites souples 82, 83 respec- tivement, et en une cheville de butée cylindrique mobile 086 montée entre les conduites. Les chevilles de butée fixes 84, 85 sont montées sur une plaque de butée fixe 87 (figures 14 à 17) soudée à un rebord de montage 88 qui est supporté par la chambre annulaire 37.
La plaque 87 est fendue verticale- ment en 89 pour fournir un espace libre destiné à une lan- 'guette de montage 90 pouvant y coulisser vertioalement et par laquelle est supportée la cheville mobile 86. Cette languette est à son tour soudée à un rebord de montage 91 fixé à la trémie 12. La languette 90 se trouve derrière' la oheville fixe inférieure 84, cette dernière étant supportée par la plaque de butée 87 au moyen d'une structure de liaison consistant en deux plaques 92 qui font saillie vers l'avant à coté de la cheville 84, une de chaque coté de la fente 89.
Les conduites souples 82, 83 sont avantageusement composées de tuyaux en caoutchouc épais et raccordent, res- pectivement, les conduites sous pression hydraulique 42a, 59 et lea conduites d'évacuation 42b, 65. Les conduites 42a,
42b sont constituée par l'extrémité supérieure en fourche de la conduite 42 conduisant à la vanne d'évacuation 13 de la trémie, et bien que les conduites sous pression et d'éva- ouation 59, 65 puissent être les mêmes que celles numérotées de façon analogue sur la figure 10 et faisant partie d'un circuit hydraulique fermé, elles sont en réalité représentées
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aur la figure 13 comme éan dea uondui()',
71a uon- duite 59 étant raccordée dans une canalisation principale @ qui alimente le réservoir 18,
Les conduites 82, 83 sont maintenues de chaque coté des chevilles 84 à 86 par des dispositifs de serrage 93 ion- tés verticalement sur les borde latéraux de la plaque de butée 87. L'espacement vertical compris entre les chevilles fixes 84 et 85 est tel que lorsque la cheville mobile 86 est dans la position limite inférieure de son déplacement dana la fente 89, la conduite souple 82 sous pression est complè- tement comprimée entre les chevilles 84, 86 et est ainsi fermée, pendant que la conduite d'évacuation 83 est presque complètement dilatée et est ainsi ouverte.
Dans la limite supérieure du déplacement de la cheville mobile 86, les con- ditions des deux conduite';. 82, 83 sont inversées, Puisque les chevilles fixes 84,85 sont supportées par la partie 16 de récupération de fines secondaire et que la cheville mobile 86 est supportée par la trémie 12, la montée et la descente de cette dernière provoque le mouve- ment de va @t-vien@ de la cheville mobile 86 par rapport aux /,]eux autres, et par suite le fonctionnement de la vanne d'évacuation 13 de la trémie est commandé automatiquement par la charge se trouvant, dans la trémie 12.
Une vanne à main fermée normalement 94 met en dériva- tion la conduite souple sous pression 82.. L'ouverture de cette vanne fait fermer la vanne 13 indépendamment de la position de la trémie 12. Une vanne à main normalement ouverte 95 montée en série avecla conduite souple 83 permet de maintenir fermée la vanne d'évacuation 13 de la trémie sans tenir compte de la montée et de la descente de la trémie
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12- par exemple, pendant le remplissage initial de la machine d'eau propre pour établir l'écoulement du siphon avant l'introduction du sable à trier.
Pour faciliter davan- tage le remplissage initial de la machine, un robinet d'éva- ouation d'air (non représente) peut être prévu au-dessus du trop-plein 11 de façon à éviter le risque de matelas d'air.
Dans une installation modifiée (non représentée) les vannes 94, 95 sont commandées à distance, soit par un apparail de commande à main au niveau du sol soit par un autre dispositif asservi sensible, par exemple, au débit d'admis- , sion du sable dans le séparateur à l'orifice d'admission 20, Les vannes commandées à distance peuvent être actionnées
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èleutromagnétiquementp pnoumatiquoment ou hydrauliquement, suivant la préférence.
Les ressorts 44 supportant la trémie 12 peuvent être remplacés par des cellules de charge classiques dont les sorties sont communes pour fournir un signal qui indique la charge de matière désirée dans la trémie à un moment quelconque. Ce signal peut alors être utilisé pour commander la vanne de sortie 13 soit directement - auquel cas la vanne est motorisée séparément - soit indirectement par l'inter- médiaire d'une soupape asservie d'un circuit de fluide soue pression actionnant la vanne d'évacuation.
Dans une construction modifiée du séparateur la conduite 15 du siphon passe axialement vers le bas par le centre du nids d'abeilles secondaire 24 et passe latéralement 4 travers la partie inférieure de la paroi de la partie 16 de récupération de fines seoondaire, au-dessus de sa jonction aveo la trémie 12.