CH633458A5

CH633458A5 - Dispositif d'erosion d'une matiere permettant d'obtenir des particules.

Info

Publication number: CH633458A5
Application number: CH343979A
Authority: CH
Inventors: A Renonce A Etre Mentionne Inventeur
Original assignee: Michelin & Cie
Priority date: 1978-04-11
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1982-12-15
Also published as: AU522098B2; NL7902869A; FR2422478B1; CA1098884A; JPS54136541A; SE7903185L; AU4599579A; ES479436A1; GB2018158B; IT1118458B; FR2422478A1; BE875289A; IT7967755A0; GB2018158A; BR7902246A; DE2914759A1; US4214711A

Description

L'invention est relative à un dispositif permettant d'éroder une matière et à un procédé de mise en action de ce dispositif.

Le brevet français N° 779233 décrit un appareil pour le dosage de matières meubles, menues ou pulvérulentes. Cet appareil comporte des grattoirs solidaires d'un tube central mobile disposé dans une cuve remplie de matière meuble, le tube subissant des mouvements de rotation autour de son axe, et de descente suivant son axe.

Un tel dispositif n'est pas adapté à l'érosion de matières pour les raisons suivantes:

— l'érosion ne se fait pas régulièrement sur toute la surface de la matière;

— il peut se produire un glissement des grattoirs au contact de la matière sans érosion, ou la formation de gros grains d'érosion susceptibles de colmater les conduits d'évacuation;

— lorsque l'érosion donne des particules que l'on entraîne avec un liquide vecteur, cet entraînement peut être irrégulier, avec la formation d'amas de particules qu'il est difficile ou même impossible d'évacuer;

— il se forme une pellicule de matière érodée entre les grattoirs et la paroi intérieure de la cuve, ce qui gêne l'évacuation de la matière érodée.

Les brevets américains Nos 4046207,2504978 et la demande de brevet français N° 2260687 décrivent des trépans de forage de sols. Ces trépans ne sont pas adaptés à l'obtention de particules utilisables dans des générateurs chimiques et/ou électrochimiques.

Le but de l'invention est d'éviter ces inconvénients.

En conséquence, le dispositif d'érosion conforme à l'invention comportant au moins une tête et des moyens permettant d'animer cette tête de mouvements de rotation autour d'un axe et de translation selon cet axe, est caractérisé en ce que la tête comporte des couteaux comprenant chacun plusieurs dents de telle sorte que, pour chaque couteau, deux dents voisines soient écartées l'une de l'autre et que les arêtes d'attaque des dents et leurs prolongements virtuels forment une ligne d'attaque pratiquement continue, les dents étant susceptibles de creuser des sillons dans la matière à éroder, le sillon correspondant à chaque dent ayant une partie commune avec au moins un sillon correspondant à une dent d'un couteau voisin.

Les figures toutes schématiques du dessin avec leur description, ainsi que les exemples qui suivent, sont destinés à illustrer l'invention et à en faciliter la compréhension sans toutefois en limiter la portée.

Sur le dessin:

la fig. 1 représente, en coupe, un dispositif d'érosion conforme à l'invention comportant une tête;

la fig. 2 représente, en coupe, la tête du dispositif représenté à la fig. 1;

la fig. 3 représente, vue de dessous, la tête du dispositif représenté à la fig. 1 ;

la fig. 4 représente, vues de profil, deux portions de deux couteaux voisins de la tête représentée aux fig. 2 et 3, ces couteaux étant supposés superposés;

la fig. 5 représente, vues de dessous, deux portions de deux couteaux voisins de la tête représentée aux fig. 2 et 3, ces couteaux étant supposés superposés;

la fig. 6 représente, en coupe, une dent d'un des couteaux représentés en totalité ou en partie aux fig. 2 à 5;

les fig. 7 et 8 représentent, en coupe, un dispositif permettant d'obtenir une masse compacte de matière à éroder;

la fig. 9 représente un schéma d'utilisation d'un dispositif conforme à l'invention pour l'alimentation d'un générateur électrochimique de courant électrique.

La fig. 1 représente un dispositif d'érosion 1 comportant la tête 2 représentée plus en détail aux fig. 2 et 3. Le moteur 3 de ce dispositif 1 entraîne en rotation deux engrenages: l'engrenage constitué du couple de roues dentées 4,5, et l'engrenage constitué du couple de roues dentées 6,7, la roue 6 étant entraînée par le moteur 3 grâce à l'embrayage 8. Les rapports de réduction de ces couples sont légèrement différents. La roue 5 est solidaire d'une vis 9 qui se visse dans l'écrou 10 constitué par la paroi intérieure d'une tige 11, creuse,

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solidaire de la roue 7 à son extrémité 12 et de la tête 2 à son extrémité 13. L'axe de rotation XX' de la tige 11 et de la vis 9 correspond ainsi à l'axe de rotation de la tête 2. La vitesse de translation de la tige 11 et, par suite, de la tête 2 le long de l'axe XX' est proportionnelle à la différence des vitesses angulaires de rotation des roues 5 et 7 et au pas du système vis 9/écrou 10, cette translation étant schématisée par la flèche F2-1 parallèle à l'axe XX'. Cette translation s'effectue pendant la rotation de la tige 11, et donc de la tête 2, par un glissement des dents 14 de la roue 7 le long des dents 15 de la roue 6. Les dents 14 et 15 sont parallèles à l'axe XX' qui est lui-même parallèle à l'axe Y Y' de rotation des roues 4 et 6. L'ensemble de cette cinématique du dispositif 1 est logé dans un carter 16 étanche.

Les mouvements de rotation et de translation de la tête 2 permettent l'érosion de la matière 17 placée dans le cylindre 18 qui se raccorde au carter 16 de façon étanche par le joint torique 19, le joint torique 20 assurant l'étanchéité entre la tige 11 et le carter 16.

Lorsque l'érosion de la matière 17 est terminée, la translation F2-1 de la tête 2 est arrêtée grâce, par exemple, à un contact de fin de course (non représenté). Le dispositif d'embrayage 8 est alors mis en position de débrayage, ce qui cause l'arrêt de la roue 6 et, par suite, un déplacement rapide de la tête 2, le long de l'axe XX', vers la roue 5, ce déplacement étant schématisé par la flèche F2-2 de sens opposé à celui de la flèche F2-1.

L'axe XX' est vertical, la tête 2 est fixée à la partie inférieure 13 de la tige 11, et la matière 17 est disposée en dessous de la tête 2. Il va de soi que d'autres dispositions sont possibles.

La tête 2 comporte, par exemple, six couteaux 30 (fig. 3)

référencés successivement 30-1 à 30-6, à partir du couteau 30-1, dans le sens de rotation de la tête 2 autour de l'axe XX', cette rotation étant schématisée par la flèche F-3 et l'axe XX' étant représenté par le point 0. Ces couteaux sont des lames de forme générale plane dont les plans médians 31 passent par l'axe XX', deux plans médians 31 successifs quelconques faisant entre eux un angle constant a égal à 60°. Ces couteaux 30 sont assemblés à une plaque 32 dont la périphérie a, par exemple, une forme générale plane et perpendiculaire à l'axe XX' et aux plans médians 31 (fig. 2 et 3). Les couteaux 30 et la plaque 32 peuvent, par exemple, former une masse unique usinée à partir d'un bloc métallique. Il va de soi que cette disposition n'est pas limitative, la tête 2 pouvant comporter moins ou plus de six couteaux 30 et les couteaux 30 pouvant être assemblés à la plaque 32, par exemple, à l'aide d'écrous ou d'adhésifs.

Chaque couteau 30-i, de rang i, i variant par exemple de 1 à 6, comporte des dents 33, chacune étant référencée 33-ij, l'ordre j de cette dent étant égal à 1 pour la dent la plus proche de l'axe XX', et augmentant successivement d'une unité au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe XX'. Pour la simplification du dessin, seules trois dents 33 sont représentées pour chaque couteau 30 aux fig. 2 et 3. Les couteaux 30 sont disposés d'un même côté de la plaque 32 qui possède un renflement 34 central dans lequel est fixée la tige 11. Cette tige 11 peut, par exemple, se visser dans le renflement 34, être collée à ce renflement, ou former un bloc usiné avec la plaque 32.

Chaque couteau 30 comporte une face d'attaque 35 orientée dans le sens de la rotation F-3 (fig. 3).

La fig. 4 représente, par exemple, une portion de la face d'attaque 35 du couteau 30-1 avec les deux dents 33-12 et 33-13. L'arête 36 de chacune de ces dents, cette arête étant sur la face 35, provoque l'érosion de la matière 17 lors de la rotation de la tête 2. Les arêtes 36 du couteau 30-1 et leurs prolongements virtuels 360 forment une ligne commune 37 pratiquement continue dite ligne d'attaque, qui est une portion de droite dans l'exemple décrit, les prolongements virtuels 360 des arêtes 36 étant représentés en pointillés à la fig. 4.

Les six faces d'attaque 35 et les six lignes 37 des couteaux 30 se correspondent par rotation autour de l'axe XX'.

La référence a représente la longueur de chaque arête 36, dite arête d'attaque, c'est-à-dire la longueur de chaque dent.

Pour chaque dent 33, le point A représente le point de l'arête 36 correspondante qui se trouve le plus près de l'axe XX', et le point B représente le point de cette arrête qui se trouve le plus loin de l'axe

XX' (fig. 3 et 4). Pour la clarté du dessin, seuls les points A et B de la dent 33-12 sont référencés à la fig. 3.

La distance entre les points A et B en regard des deux dents voisines 33-12 et 33-13 est représentée par la référence b, mesurée le long de la ligne 37, b représentant ainsi la distance entre deux dents voisines, c'est-à-dire l'écartement de ces dents.

La longueur a et l'écartement b ont, dans un but de simplification, les mêmes valeurs pour tous les couteaux, ces valeurs étant, par exemple, égales, mais d'autres réalisations sont possibles.

On a représenté, en pointillés à la fig. 4, la position d'une portion de la face d'attaque 35 du couteau 30-2, voisin du couteau 30-1,

lorsque cette face d'attaque se superpose à la face d'attaque 35 du couteau 30-1, c'est-à-dire lorsqu'elle passe au même endroit, par suite de la rotation F-3, les lignes 37 de ces deux faces 35 étant alors confondues. Cette portion en pointillés comprend la dent 33-22 de même ordre 2 que la dent 33-12 du couteau 30-1. Les positions de ces dents 33-12 et 33-22 ne sont alors pas identiques, les points A de ces deux dents étant séparés par la distance c, cette distance c étant inférieure à la longueur a. Le sillon 38 creusé par chacune de ces dents est pratiquement limité par les cercles engendrés par les points A et B de cette dent lors de sa rotation autour de l'axe XX', comme représenté à la fig. 5. Dans cette fig. 5, le sillon 38, correspondant à la dent 33-22, est représenté en pointillés, les sillons 38 étant représentés en partie seulement pour la simplification du dessin.

Les sillons 38 des dents 33-12 et 33-22 précitées ont donc une partie commune 380 limitée par les cercles engendrés par la rotation du point A et du point B voisins de ces dents autour de l'axe XX',

cette partie commune étant hachurée sur la fig. 5. Cette partie commune favorise la formation de particules 39 lors de l'érosion de la matière 17, comme représenté à la fig. 1. Le diamètre moyen de ces particules 39 est d'autant plus faible que la distance c est plus faible. On évite ainsi la formation de blocs irréguliers ou de copeaux difficiles à évacuer.

La disposition précédemment décrite est valable pour deux dents quelconques de même ordre de deux couteaux voisins, sauf pour les couteaux 30-1 et 30-6 pour lesquels les couples de sillons ayant une partie commune correspondent chacun à deux dents dont les ordres diffèrent d'une unité.

Dans la tête 2, la distance par rapport à l'axe du point A de chaque dent d'ordre j quelconque augmente progressivement lorsqu'on va du couteau 30-1 au couteau 30-6, le point A de la dent 33-6j du couteau 30-6 étant plus proche de cet axe que le point A de la dent 33-1 (j +1) du couteau 30-1. Etant donné l'éloignement progressif des dents par rapport à l'axe, comme précédemment décrit, il peut se faire que les couteaux n'aient pas tous le même nombre de dents.

Cette disposition a pour effet de favoriser la progression des particules 39 vers l'axe XX' lors de la rotation de la tête 2,

l'évacuation de ces particules 39 s'effectuant par un canal 40, de préférence d'axe XX', traversant la masse 17. On favorise l'entraînement de ces particules à l'aide d'un fluide 41 d'entraînement, dit fluide vecteur, qu'on fait arriver, par exemple, par le conduit 42, dans des gicleurs 43 disposés au-dessus de la tête 2. L'écoulement du fluide 41, par exemple un liquide, vers la masse 17 est alors facilité en prévoyant des ouvertures 44 à travers la plaque 32 (fig. 1 et 3). Pour faciliter encore davantage l'évacuation des particules 39, on donne à la surface 45 de la matière 17 en contact avec la tête 2 la forme d'un tronc de cône dont l'évasement est tourné vers le haut.

Cette disposition n'est pas limitative, la tête 2 pouvant être, par exemple, réalisée de telle sorte que sa rotation provoque un déplacement des particules 39 vers la périphérie, la distance par rapport à l'axe XX' des dents d'ordre j diminuant alors progressivement du coutean 30-1 au coutean 30-6.

Il peut être alors avantageux de donner à la surface 45 de la matière 17 la forme d'un cône ou d'un tronc de cône dont l'évasement est tourné vers le bas.

Lorsque le nombre n de couteaux est quelconque, les remarques précédentes sont valables en comparant les distances par rapport à l'axe des dents d'ordre j quelconque du couteau 30-1 au couteau 30-n.

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Pour chaque couteau 30, la face d'attaque 35 et la face 50, opposée à cette face 35 et dite face de fuite, sont planes et parallèles au plan médian 31 situé à égale distance de ces faces 35, 50. Pour chaque dent 33, les faces transversales 51 et 52 sont perpendiculaires au plan médian 31 du couteau 30 correspondant, ces faces 51 et 52 passant respectivement par les points A et B de cette dent 33 (fig. 5). Ces faces 51,52 sont, par exemple, planes, perpendiculaires à la ligne 37, et reliées respectivement aux faces 52, 51 des dents voisines par des faces 500 de forme semi-cylindrique (fig. 4).

Les segments de droites 53 et 54 correspondant respectivement à l'intersection du plan médian 31 avec les faces transversales 51 et 52 se projettent donc parallèlement à l'axe XX' sur des plans horizontaux quelconques selon des points. La fig. 5 représente un tel point M, correspondant au segment de droite 53 et un tel point N, correspondant au segment de droite 54, ces points M et N correspondant à la dent 33-12, le plan 31 étant représenté par sa trace P31 sur le plan de la fig. 5. Toutes les droites P31 passent par le point 0, intersection de l'axe XX' avec le plan horizontal où se fait la projection (fig. 3). En projection horizontale, les points M sont situés sur une spirale d'Archimède, ces points correspondant successivement aux dents 33-11 à 33-61, puis 33-12 à 33-62, etc.

En effet, les distances radiales en projection horizontale, c'est-à-dire par rapport au point 0, de deux points successifs M varient d'une valeur constante égale à c. cos ß, ß étant l'angle supposé constant que fait chaque ligne 37 avec un plan horizontal (fig. 4), cet angle ß étant dit angle des couteaux 30. Les points N sont également situés en projection horizontale sur une autre spirale d'Archimède pour les mêmes raisons. La fig. 3 représente, par exemple, une portion de la spirale d'Archimède 55 correspondant aux points N. Pour la clarté du dessin, seul le point N correspondant à la dent 33-13 a été référencé à la fig. 3.

Pour faciliter le travail d'érosion, la face inférieure 56 de chaque dent, c'est-à-dire la face dirigée vers la matière 17, est orientée vers le haut, à partir de l'arête 36, cette face 56, par exemple plane, faisant notamment l'angle y avec un plan horizontal quelconque, comme représenté à la fig. 6. Cet angle y est de préférence constant pour toutes les dents 33.

Conformément à la demande de brevet français N° 77.04652, des dispositifs d'érosion peuvent être utilisés pour éroder une masse d'alimentation de façon à introduire des particules dans au moins un liquide, dit liquide de réacteur, utilisé dans au moins un réacteur chimique et/ou électrochimique. Cette masse comporte des particules, dites particules primaires, et une faible quantité d'au moins un liquide, dit liquide de compactage, peu ou non réactif chimiquement avec ces particules primaires. Le dispositif 1 permet alors de dissocier cette masse en particules, dites particules secondaires, que l'on entraîne dans le liquide de réacteur à l'aide d'au moins un liquide vecteur. Les particules primaires et secondaires peuvent avoir la même taille à moins que les particules secondaires ne soient formées par fragmentation ou par agglomération des particules primaires. Le liquide de compactage, le liquide vecteur et le liquide de réacteur peuvent être identiques ou différents dans leur composition.

Cette masse d'alimentation est obtenue, par exemple, dans le dispositif 60 représenté à la fig. 7. Ce dispositif 60, dit dispositif de compactage, comporte un cylindre de révolution 61, dit cylindre de compactage, percé à sa partie inférieure d'une ouverture 62 dans laquelle on introduit une pièce amovible 63. Cette pièce amovible 63 comporte une base 64, dans laquelle vient se loger la partie inférieure 65 du cylindre 61, et une tige 66 cylindrique et verticale disposée dans l'axe ZZ' du cylindre 61. Un piston 67 coulisse le long de la tige 66.

La partie inférieure 68 du piston 67 forme un tronc de cône en relief dont l'évasement est tourné vers le haut. On verse dans le cylindre 61 un liquide 69 de compactage et des particules primaires 70. Le déplacement du piston 67 vers le bas selon la flèche F-7 compacte les particules primaires 70 en éliminant de cet ensemble de particules la plus grande partie du liquide 69 qui se rassemble au-dessus du piston 67 grâce à un jeu 71 ménagé entre le piston 67 et la paroi intérieure 72 du cylindre 61. Ce jeu 71, considérablement grossi

à la fig. 7 pour la clarté du dessin, est inférieur au diamètre moyen des particules 70.

On évacue le liquide 69, pratiquement exempt de particules 70, situé au-dessus du piston 67, et on enlève le piston 67 et la pièce amovible 63.

Il reste alors le cylindre 61 à l'intérieur duquel se trouve la masse compactée 73, dite masse d'alimentation, contenant une faible quantité de liquide 69 et comportant dans sa partie centrale une ouverture 74 cylindrique qui correspond à l'emplacement préalablement occupé par la tige 66, cette ouverture 74 communiquant avec l'ouverture 62 du cylindre 61 (fig. 8).

La face supérieure 45 de cette masse a la forme d'un tronc de cône dont l'angle 8 est dirigé vers le haut, ce tronc de cône correspondant à l'impression du piston 67 dans la masse 73. Les angles ß et 8 sont, de préférence, liés par la relation 2ß = 180°—8, ß étant l'angle des couteaux 30 précédemment défini et représenté à la fig. 4.

La masse 73 peut être stockée pendant une longue période, soit dans le cylindre 61, soit après extraction hors de ce cylindre, étant donné qu'elle conserve en général sa forme après compactage. La masse 73 peut être érodée, par exemple grâce au dispositif 1 représenté à la fig. 1 ; elle occupe alors la place de la matière 17, le cylindre 61 de compactage étant disposé à la place du cylindre 18, et les particules secondaires étant constituées par les particules 39, l'écoulement du liquide vecteur 41 et des particules 39 s'effectuant par l'ouverture 74 jouant le rôle du canal 40.

La fig. 9 représente un schéma 80 d'utilisation d'un dispositif d'érosion conforme à l'invention. Ce schéma 80 comporte un générateur électrochimique 81 de courant électrique, un trajet 82 permettant une recirculation de liquide et de particules dans le générateur 81, un dispositif d'érosion 83, conforme à l'invention, débouchant dans le trajet 82, un circuit 84 de décharge électrique, et un dispositif 85 permettant de régler le fonctionnement du dispositif d'érosion 83 en fonction du courant électrique passant dans le circuit de décharge 84.

Le générateur 81 comprend au moins deux compartiments 90 et 91 de signes opposés. Au moins un de ces compartiments, par exemple le compartiment 90, est traversé par un courant d'un électrolyte 92, jouant le rôle de liquide de réacteur, cet électrolyte contenant des particules qui sont les particules 39 précédemment décrites. Ces particules 39 réagissent électrochimiquement dans le compartiment 90. La sortie 93 et l'entrée 94 du compartiment 90 sont reliées par le trajet 82 qui permet la recirculation dans le compartiment 90 de l'électrolyte 92 et des particules 39, à l'exception de celles qui ont été éventuellement entièrement consommées pendant leur passage dans le compartiment 90. Ce trajet 82 comporte une pompe 95 et un réservoir tampon 96 d'électrolyte 92 et de particules 39. A titre d'exemple, le compartiment 90 est un compartiment anodique, les particules 39 sont constituées, au moins en partie, par un métal actif anodique, notamment le zinc, l'électrolyte 92 est un électrolyte aqueux alcalin, le compartiment 91 comporte une cathode 97, par exemple une cathode à diffusion d'air ou d'oxygène, ou une cathode avec au moins un oxyde métallique. Le dispositif d'érosion 83 est, par exemple, le dispositif 1 représenté à la fig. 1, la matière 17 étant constituée par la masse 73 représentée aux fig. 7 et 8. Ce générateur 81 est, par exemple, un des générateurs décrits dans les demandes de brevet français N°s 75.24205, 75.38242, 76.16438,76.24465, 76.24466,76.24467,76.24468,76.38622,77.03092,77.22487, 77.22331.

Le collecteur 98 de la cathode 97 est relié à la borne positive P(+) et le collecteur anodique 99 est relié à la borne négative N(—). Le circuit électrique 84 de décharge relié aux bornes P(+) et N(—) du générateur 81 comporte une impédance 100, par exemple un moteur électrique, et un shunt 101 permettant de dériver une partie faible du courant de décharge dans le dispositif 85 de régulation. Le courant de décharge passant dans le circuit 84, et donc dans l'impédance 100, a une intensité I.

Les conditions opératoires nullement limitatives peuvent être les suivantes:

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— électrolyte 92 (liquide de réacteur): solution aqueuse de potasse 4 à 12N (4 à 12 mol d'hydroxyde de potassium par litre);

— liquide 69 de compactage et liquide vecteur 41 : composition initiale identique à celle que l'électrolyte a au début de la décharge,

soit : solution aqueuse de potasse pratiquement non zincatée 4 à 12N ; 5

— particules primaires 70: particules de zinc dont la dimension moyenne, avant introduction dans le liquide de compactage, va de 10 à 20 n (um); ces particules ont tendance à s'agglomérer dans la solution de potasse pour donner des particules plus grosses dont le diamètre moyen varie de 50 à 500 p. (|xm), ce diamètre moyen correspondant pratiquement à celui des particules primaires 70 et des particules secondaires 39;

— la masse 73 a une densité variant à peu près de 3 à 4 kg/dm3 ; le rapport M=masse du liquide de compactage/masse de zinc dans la masse 73 varie pratiquement de 0,18 à 0,55; le rapport V=volume du liquide de compactage/volume de zinc dans la masse 73 varie pratiquement de 1,10 à 2,67, les mesures étant faites à 25°C environ; par exemple, lorsque le liquide de compactage est de la potasse aqueuse 6N, les rapports M et V sont pratiquement égaux respectivement à 0,42 et 2,35 pour une densité de 3, et ils sont pratiquement égaux respectivement à 0,20 et 1,13 pour une densité de 4;

— pourcentage en poids de zinc dans l'électrolyte introduit dans le compartiment anodique 90: 20 à 30% du poids de l'électrolyte;

— caractéristiques de la tête 2: nombre de dents du couteau 30-1 : vingt-sept; nombre de dents des autres couteaux: vingt-six; longueur a des arêtes 36: de 1 à 5 mm, par exemple pratiquement 1,5 mm; écartement b de deux dents voisines: valeur pratiquement égale à la longueur a; distance c comprise environ entre le cinquième et la moitié de la longueur a, soit, par exemple, environ 0,5 mm lorsque la longueur a est égale à 1,5 mm; diamètre 0 du cylindre intérieur 72 (fig. 8) de 100 à 300 mm, par exemple pratiquement égal à 200 mm; épaisseur d des couteaux (fig. 5): de 0/200 à 0/50, par exemple de l'ordre de 2 mm lorsque le diamètre 0 est égal à 200 mm; angle ß de 10 à 30°, par exemple 15° environ lorsque 0 est égal à 200 mm; angle y de 5 à 30°, par exemple voisin de 10°; vitesse de rotation de 12 à 120 tr/min; vitesse de translation pendant l'érosion selon la flèche F2-1, de 0,12 à 1,2 mm/min; débit du liquide vecteur de 10 à 20 cm3/min/cm2 de section intérieure du cylindre 61 ;

— intensité I du courant passant dans le circuit de décharge 84: de 5 A à 50A sous une tension voisine de 1 V, ce qui correspond à une consommation de zinc variant de 0,108 à 1,08 g/min.

Pendant la décharge, la concentration en zinc oxydé dissous sous forme de zincate de potassium dans l'électrolyte est maintenue inférieure à une valeur prédéterminée, égale par exemple à 120 g/1

environ lorsque l'électrolyte est de la potasse 6N, pour que les particules secondaires 39 ne soient pas rendues inactives par une accumulation du produit de réaction à leur surface ou au voisinage de leur surface.

Le procédé d'érosion décrit permet ainsi de maintenir dans des limites précises le pourcentage en poids de particules de zinc dans l'électrolyte, ces limites pouvant être très étroites, par exemple ± 1 % de la concentration moyenne choisie. La dépense d'énergie pour l'érosion de la masse 73 est faible, par exemple inférieure au centième de l'énergie délivrée par le générateur 81.

Le dispositif 85 de régulation est l'un des dispositifs décrits dans la demande de brevet français précitée N° 77.04652. Il permet d'obtenir une tension de courant IJ80 qui alimente le dispositif d'érosion 83.

Cette tension permet d'asservir le fonctionnement du générateur 81, soit à l'intensité I du courant de décharge, soit à la quantité d'électricité débitée par le générateur 81 dans le circuit 84.

— Dans le cas où l'asservissement se fait en fonction de l'intensité I, la tension U80 varie en fonction de cette intensité, par exemple de façon proprotionnelle à cette intensité, et elle alimente le moteur 3, les vitesses de rotation et de translation de la tête 2 étant alors proportionnelles à cette intensité. Il peut être avantageux de prévoir un autre moteur permettant la rotation de la vis 9, comme décrit dans la demande de brevet français précitée N° 77.04652. Ce moteur (non représenté à la fig. 1) est alors alimenté par la tension IJ80, le moteur 3 étant, dans ce cas, alimenté par une autre source de courant invariable (non représentée à la fig. 1). La tête 2 est ainsi soumise pendant l'érosion à une vitesse de rotation constante, la vitesse de translation variant en fonction de l'intensité I, par exemple de façon proportionnelle.

— Dans le cas où l'asservissement se fait en fonction de la quantité d'électricité, la tension U80 constante n'est disponible que pendant des temps constants, la tête 2 est alors animée de vitesses de rotation et de translation constantes pendant des temps constants Ta, dits temps d'alimentation, la période séparant deux alimentations successives variant en fonction de l'intensité I.

Les autres dispositions décrites dans la demande de brevet français précitée N° 77.04652 peuvent être appliquées au procédé d'érosion décrit. C'est ainsi, par exemple, qu'on peut envisager l'érosion de plusieurs masses disposées dans un même cylindre, que l'érosion, de même que l'introduction du liquide vecteur, peut se faire de bas en haut et que le liquide vecteur peut être introduit dans la tige 11 à travers la tête 2.

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R

4 feuilles dessins

Claims

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1. Dispositif d'érosion d'une matière, permettant d'obtenir des particules comportant au moins une tête et des moyens permettant d'animer cette tête de mouvements de rotation autour d'un axe et de translation selon cet axe, caractérisé en ce que la tête comporte des couteaux comprenant chacun plusieurs dents de telle sorte que, pour chaque couteau, deux dents voisines soient écartées l'une de l'autre et que les arêtes d'attaque des dents et leurs prolongements virtuels forment une ligne d'attaque pratiquement continue, les dents étant susceptibles de creuser des sillons dans la matière à éroder, le sillon correspondant à chaque dent ayant une partie commune avec au moins un sillon correspondant à une dent d'un couteau voisin.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur (a) des dents et l'écartement (b) des dents voisines d'un même couteau sont constants, (a) et (b) étant mesurés selon la ligne d'attaque.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux dents de deux couteaux voisins susceptibles de creuser des sillons avec une partie commune sont séparées par une distance constante (c) mesurée sur une même ligne d'attaque en superposant les couteaux correspondants.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la distance à l'axe des dents de même ordre varie dans le même sens en passant d'un couteau au couteau suivant, selon le sens de rotation, du couteau de rang 1 au couteau de rang n, n étant le nombre total de couteaux de la tête.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance va en augmentant, et en ce que la matière comporte un canal orienté pratiquement selon l'axe.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la ligne d'attaque est rectiligne.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les couteaux ont chacun une face d'attaque et une face de fuite planes et parallèles ainsi qu'un plan médian passant par l'axe.

8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les lignes d'intersection du plan médian avec les faces transversales des dents se projettent parallèlement à l'axe sur un plan perpendiculaire à cet axe selon des points disposés sur des spirales d'Archimède.

9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les plans médians font successivement entre eux un angle constant a.

10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la ligne d'attaque est rectiligne et fait, avec un plan perpendiculaire à l'axe, un angle constant ß variant de 10 à 30°.

11. Dispositif selon les revendications 5 et 10, caractérisé en ce que la matière a une forme de tronc de cône sur sa face disposée du côté de la tête, l'angle 5 de ce tronc de cône étant orienté vers la tête et étant lié à l'angle ß par la relation 2ß = 180°—8.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la face de chaque dent dirigée vers la matière fait un angle y constant avec un plan perpendiculaire à l'axe, cet angle y variant de 5 à 30°, cette face s'éloignant de la matière à partir de l'arête d'attaque.

13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la matière à éroder est constituée par une masse d'alimentation sensiblement compacte, comportant des particules primaires, et une certaine quantité d'un liquide de compactage, et en ce que le dispositif comporte des moyens pour amener au moins un liquide vecteur au contact de la masse pour entraîner les particules secondaires, obtenues lors de l'érosion, dans au moins un liquide de réacteur, alimentant au moins un réacteur chimique et/ou électrochimique.

14. Procédé de mise en action du dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on provoque la rotation d'au moins une tête autour d'un axe ainsi que la translation de la tête le long de cet axe.