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Appareil de classement par l'air.
On connaît de nombreux appareils de tamisage de produits divers: charbon par exemple, aux fines granulométries, basés sur l'action d'un courant d'air sur les produits à traiter. Dans certains de ces appareils du type centrifuge, un rotor à axe vertical comporte un plateau dedistribution des produits lançant ceux-ci à travers un courant d'air établi par l'action d'une roue de ventilateur montée sur le même axe vertical.
L'inconvénient de ce dispositif est que toutes les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil dépendent de la vitesse du rotor ; de plus, l'air qui circule en circuit fermé s'enrichit en humidité, au lieu d'avoir tendance à sécher le produit traité, cequi est toujours utile en matière de tamisage fin, le tamisage se produisant, toutes choses égales d'ailleurs, d'autant mieux que les produits sont plus secs.
On connaît d'autres appareils dans lesquels, le produit brut tombant dans un courant d'air produit par un déplaoeur d'air quelconque, l'air chargé des particules fines
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entraînées, traverse un conduit de distribution présentant des étranglements, des chicanes, des cloisonnements, qui ont pour effet de provoquer par chocs, par variation de la section du conduit et par l'affaiblissement de la vitesse du courant, le dépôt des poussières entraînées,par ordre de finesse croissante, dans des trémies disposées à la partie inférieure du conduit.
On connaît également des appareils dans lesquels les produits à traiter sont introduits dans un tube vertical de séparation que les particules grenues traversent de haut en bas, contre le courant d'air dirigé de bas en haut et qui entraîne les particules fines, ce tube vertical comportant au-delà du point d'introduction de la matière un léger coude et une augmentation de section dans le but de déterminer la séparation des particules intermédiaires entraînées par le courunt gazeux, lesquelles particules sont évacuées, tandis que la poussière la plus fine est séparée dans un séparateur quelconque faisant suite. Ces derniers appareils présentent un avantage sur les dispositifs rotatifs décrits plus haut, car on peut régler sépa- rément les différents facteurs exerçant ¯une action sur l'opération.
Cependant, dans ces derniers appareils=, on n'a pas su utiliser d'une façon rationnelle les principes du classement des produits dans un courant d'air; notamment les derniers décrits, de beaucoup inférieurs aux précédents, sont établis d'une façon tout à fait empirique ; dansla chambre de séparation, les produits à traiter et l'air devant séparer les produits fins circulent en sens inverse, alors qu'il est bien préférable de faire traverser le courant d'air perpendiculairement par les produits à traiter ;
la chambre de séparation des produits intermédiaires entraînés est simplement constituée par un léger coude et une augmentation de section du tube vertical dans lequel circule l'air d'entraînement; ces formes n'ont pas été étudiées rationnellement, ce qui 'fait que, malgré leurs très grandes dimensions, les dispositifs précités ne donnent que des résultats médiocres et, notamment, ne permettent pas de traiter des produits très humides-et de les séparer avec précision
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en deux produits, par exemple le pulvérulent ne contenant que peu de particules plus grosses-, que la maille suivant laquelle le criblage doit être fait, et le produit gros ne contenant pas de pulvérulent.
La présente invention remédie à ces inconvénients; elle a pour objet un appareil de tamisage pneumatique aux formes judicieusement étudiées, dans lequel on peut, en définitive, séparer le produit brut en deux parties seulement; par exemple, un pulvérulent de 0 à 0,3 mm. et un produit grenu plus grand que 0,3 mm., ce produit grenu ne contenant pratiquement pas de pulvérulent, c,ependant que le pulvérulent lui-même ne contient que très peu de produit grenu; ce petit pourcentage de grenu étant formé uniquement d'éléments de forme plate, les résultats ci-dessus étant d'ailleurs obtenus dans le cas de charbons, par exemple pour des humidités atteignant jusqu'à 8% dans la fraction 0-0,3mm.
L'appareil conforme aux caractéristiques de l'inven- tion est essentiellement caractérisé par le fait que, dans la ou les chambres d'entraînement successives, le produit à traiter tombe à travers le courant d'air de séparation et perpendicu- lairement à celui-oit ce produit pouvant passer plusieurs fois à travers ce courant d'air et perpendiculairement à lui pour être épuisé en pulvérulent, l'air chargé des produits entraînés traversant ensuite une ou plusieurs chambres de sép@ration arrêtant les produits plus grands que la maille suivant laquelle on désire tamiser, les chambres de séparation étant constituées par des parallélipipèdes dans lesquels les produits sont dirigés, par suite de la forme du canal d'amenée,
de façon à tomber sous forme d'une nappe verticale devant un faisceau de pales inclinées traversées par un courant d'air dont la vitesse est réglée de façon telle que les particules plus fines que la maille traversent ce faisceau de pales inclinées sans les toucher,tandis que les produits plus gros, à trajectoire moins tendue tombent sur ces pales, sont rétrogradés/vers les chambres de séparation et tombent à la partie inférieure de ces chambres,
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où ils sont recueillis pour être séparés si l'on veut obtenir plus de deux produits, ou au contraire mélangés aux produite déposés dans les chambres d'entraînement ou encore traités de nouveau dans une ou plusieurs de ces chambres s'il y a lieu.
Sur le dessin ci-annexé est représentée, à titre d'exemple, une forme de réalisation d'un appareil de tamisage par l'air, conforme aux caractéristiques de l'invention.
La figure 1 représente une vue de l'appareil suivant une coupe verticale. la figure 2 représente un détail du dispositif d'ali- mentation d'une chambre d'entraînement.
Comme il est dit plus haut, l'appareil de tamisage par l'air objet de l'invention comporte, en série, une ou plusieurs chambres d'entraînement (1) et (2), dans le cas du dessin, et une ou plusieurs chambres de séparation 3 et 4 dans le cas du dessin. L'air entre dans les appareils de sépara- tion par l'extrémité inférieure de la chambre d'entraînement 2, traverse le tuyau 5, les chambres de séparation 3 et 4 et sort en définitive, par le tuyau 6, qui est relié à un ventilateur aspirant d'un type quelconque, précédé d'un appareil approprié de dép8t des pulvérulents, La chambre d'entraînement 1 est reliée au tuyau 5 par un soufflet 7, dont nous verrons plus loin le rôle.
L'air aspiré, qui entre par la base de la chambre 2, pourrait subir un chauffage avnt son admission dans 1''appareil- lage.
Le produit constitué par des grains de 0 à N mm., et que l'on désire séparer en deux portions, l'une allant de 0 à D et l'autre de D à N mm., est distribué par un distributeur absolument quelconque dans la goulotte 8, inclinée sur l'hori- zontale d'un angle supérieur au talus d'éboulement des produits à traiter ; ces produits arrivent ainsi sur le déflecteur 9, ayant également une pente supérieure à l'angle du talus d'ébou- lement des produits; grâce à ce déflecteur, constitué en géné- ral, par une tôle, lesproduits sont lancés en nappe dans ' la.
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direction de la flècbe F:
ils arrivent ainsi dans la botte d'introduction 10, entourée de parois de tous côtés, et dont le fond inférieur est constitué par des cornières horizontales et parallèles; dont le détail est représenté sur la figure 2; la chambre d'entraînement 1 est un cylindre de section appropriée, rectangulaire en général, et dont les génératrices sont parallèles à la ligne AA.
Chacune des cornières constituant le fond de la boite d'introduction a deux ailes; l'une 11 est perpendiculaire à la ligne AA; l'autre 12 fait, avec l'aile 11, un angle plus petit que 90 ; ainsi, lai ace 12 prolongée suivant le trait pointillé coupe la face 11 de la cornière suivant un point 13 et, entre le point 13 et l'ar6tre 14 de la cornière suivante,, il y a une distance d qui détermine l'importance de la couche de matière qui passe entre les deux cornières successives; plus d est grand, plus la quantité de matière qui passe entre les deux cornières est importante.
Ainsi, on voit, les cornières étant identiques et régulièrement espacées, que les produits entrant dans la boite d'introduc- tion (10) sont, entre les points 15 et 16, divisés en un certain nombre de filets d'égale importence,
Les différents filets arrivent ainsi sur une ou plusieurs toiles métalliques 17 constituées,soit pr des fils tous parallèles à la direction AA(quoique, pour plus de larté, ils soient montrés perpendiculaires à cette direction sur le dessin), soit par des fils, les uns parallèles, les autres perpendiculaires, à la direction AA; certaines des toiles peuvent avoir des fils dans un sens, d'autres dans le sens perpendiculaire;
les toiles divisent encore les filets de produits et ainsi, dans la boite 1, on a de minces filets de produits qui arrivent dans une direction perpendiculaire à celle du courant gazeux, qui lui est dirigé de bas en haut suivant AA.
Le fonctionnement est le suivant;
Les produits fins sont entraînés par le courant d'air et vont dans le tuyau 5 ; les produits grenus sont reçus sur @
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la paroi inférieure 18 de la chambre d'entraînement 1 et, par cette paroi, conduits sur le déflecteur 19 de la chambre d'en- traînement 2.
Cette chambre d'entraînement 2 est constituée de la même manière que la chambre d'entraînement 1 et, ainsi, le produit se trouve retraité d'une manière aussi logique et aussi rationnelle que dans la chambre d'entraînement.1. Les particules fines qui avaient pu rester avec les grenus sont éliminées par le courant d'air. Sur le dessin, on a représenté deux chambres d'entraînement en série, mais on pourrait en disposer d'autres si c'était nécessaire pour l'épuisement complet des grenus, jusqu'à ce qu'ils ne contiennent plus du tout de particules fines.
Les produits grenus sortent, en définitive, par l'ouverture inférieure 20 de la chambre d'entraînement 2; les produits fins sont amenés, par le tuyau 5, dans la première ch@mbre de séaration 3 ; cette chambre 3 est limitée par les deux faces inclinées 21 et 22 et par deux plans verticaux parallèles aux plans du dessin; entre ces deux plans verticaux sont situées des pales ou plaques 23, constituées par des tôles planes all&nt de l'un à l'autre plan, tales pl&nes régulièrement espacées et ayant une pente nettement supérieure au talus d'éboulement du produit.
Les produits fins arrivant par le tuyau 5 sont reçus à l'intérieur de la chambre de séparation 3 par .une surface courbe 24; celle-ci produit une centrifugation des produits qui, ainsi, tombent en nappe verticale devant l'ensemble des pales 23.
Le courant d'air qui traverse ces pales est réglable grâce à un registre 25 pratiqué dans la paroi 21; ce courant d'air entraîne les fins .qui circulent entre les pales 23 sans toucher ces pales; au contraire, les grenus qui restent encore avec les fins et qui ont'un indice de forme élevée, ont une trajectoire moins tendue et rencontrent les pales 23, par suite du changement brusque de direction qu'on leur fait subir, ils sont, dès lors, rétrogradés et se rassemblent dans la pointe ou base 26 de la chambre de séparation 3.
Si il est nécessaire @
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pour enlever encore quelques grenus restant aveo le fin, on amène le courant d'air dans..une deuxième chambre de séparation 4, comme représenté sur le'dessin; bien entendu, on pourrait encore disposer daatres chambres en série. Dans la pointe 27 de la chambre de séparation 4, se rassemblent également des particules grenues.
Les particules grenues rassemblées dans les pointes 26 et 27 sont évacuées par desdistributeurs 28 et 29, auxquels font suite des tuyaux 30 et 31 ; onpeut constituer diverses classes de grenus en envoyant ceux qui sortent par l'ouverture 20 et ceux qui sortent par les tuyaux 30 et 31 dans des trémies différentes; on peut, au contraire réunir le s tuyaux 30 et 31 en un seul tuyau 32, et faire débou- cher ce tuyau, comme représenté sur le dessin, au-dessus du déflecteur 19 de la chambre d'entraînement 2; ainsi, les grenus sont traités de nouveau; si quelques particules fines restaient mélangées avec eux, elles seraient reprises par le courant d'air et les grenus séparés s'écouleraient par l'ouverture 20.
Il va de soi que ce retraitement des grenus dans une ou plusieurs chambres d'entraînement n'est à réaliser que lorsqu'il est nécessaire, étant donné la nature des produits traités
Il va de soi également que l'on peut tout simplement mélanger les grenus qui sortent de l'ouverture 20 et des tuyaux 30 et 31 lorsqu'on désire seulement séparer en deux produits et que la n ture des grenus sortant des tuyaux 30 et 31 est telle qu'ils ne nécessitent pas un nouveau traitement de ces grenus.
Il arrive que l'on est obligé de traiter des produits extrêmement humides et tels que des particules fines soient collées par l'humidité sur des grains; pour traiter de semblables produits, on peut donner aux tamis 17 ou à l'ensemble des ohumbres d'entraînement 1 et 2 un mouvement vibratoire à haute fréquence, au moyen par exemple, d'une mécanique à
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balourd 33; cette v ibration à hute fréquence peut d'ailleurs être donnée par un appareillage quelconque, l'invention étant simplement caractérisée par le fait que, pour traiter des produits humides, il y a intérêt à faire vibrer, soit les tamis 17, soit les chambres d'entraînement elles-mêmes;
le soufflet 7 permet précisément de réaliser une telle vibration;la vibra- tion à grande fréquence, en même temps qu'elle empêohe l'en- crassement de toutes les surfaces par le charbon humide, donne des chocs aux grains, tant sur les surfaces sur lesquelless ils coulent, que sur les tamis, au moment où ils traversent ces tamis; ainsi, la matière tombe en filets désintégrés,c'est-à.- dire dans lesquels les grains n'ont plus de contact les uns avec les autred;
les chocs violents qui se produisent au pas- sage à travers les tamis vibrants donnent @ux grains qui tombent des accélérations considérables, qui permettent de détacher les particules fines collées sur ces grains par l'humidité,ces particules fines étant alors séparées des grains dans le courant d'air lui-même. ce qui/permet au oourant d'air d'entraîner ces particules fines sans qu'elles puissent s'agglomérer sur les grains desquels elles ont été détachées, ou sur d'autres grains, ou sur des parties de l'appareil de traitement.
Il va sans dire que la description et les dessins ci-annexés ne concernent qu'une forme de ré&lisation de l'inven- tion, et que l'on pourrait réaliser celle-ci avec des appareils de formes différentes, pourvu que les principes caractérisant l'invention soient utilisés.
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Air classification apparatus.
There are many known sieving devices for various products: coal for example, with fine grain sizes, based on the action of an air current on the products to be treated. In some of these devices of the centrifugal type, a rotor with a vertical axis comprises a distribution plate for the products throwing them through an air current established by the action of a fan wheel mounted on the same vertical axis.
The disadvantage of this device is that all the operating characteristics of the apparatus depend on the speed of the rotor; moreover, the air which circulates in closed circuit is enriched in humidity, instead of tending to dry the treated product, which is always useful in terms of fine sieving, the sieving occurring, all other things being equal. , all the better as the products are drier.
Other devices are known in which, the crude product falling into an air stream produced by any air expander, the air loaded with fine particles
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entrained, passes through a distribution duct having constrictions, baffles, partitions, which have the effect of causing by shocks, by variation of the section of the duct and by the weakening of the speed of the current, the deposition of entrained dust, in order of increasing fineness, in hoppers placed in the lower part of the duct.
Devices are also known in which the products to be treated are introduced into a vertical separation tube through which the grainy particles pass from top to bottom, against the air stream directed from the bottom up and which entrains the fine particles, this vertical tube. comprising beyond the point of introduction of the material a slight bend and an increase in section in order to determine the separation of the intermediate particles entrained by the gas flow, which particles are removed, while the finer dust is separated in any separator following. These latter devices have an advantage over the rotary devices described above, since the various factors exerting an effect on the operation can be regulated separately.
However, in these last apparatuses, it was not possible to use in a rational way the principles of the classification of the products in a current of air; in particular the last ones described, much inferior to the preceding ones, are established in a completely empirical way; in the separation chamber, the products to be treated and the air to separate the fine products circulate in the opposite direction, whereas it is much preferable to cause the air stream to pass perpendicularly through the products to be treated;
the separation chamber for the entrained intermediate products is simply constituted by a slight bend and an increase in section of the vertical tube in which the entraining air circulates; these forms have not been rationally studied, which means that, despite their very large dimensions, the aforementioned devices only give mediocre results and, in particular, do not make it possible to treat very wet products and to separate them with precision
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into two products, for example the pulverulent containing only a few particles larger than the mesh according to which the screening is to be done, and the coarse product containing no pulverulent.
The present invention overcomes these drawbacks; its object is a pneumatic sieving device with carefully studied shapes, in which it is ultimately possible to separate the raw product into only two parts; for example, a powder of 0 to 0.3 mm. and a grained product larger than 0.3 mm., this grained product containing practically no powder, ie the powder itself contains very little grain product; this small percentage of grain being formed only of flat-shaped elements, the above results being moreover obtained in the case of coals, for example for humidities reaching up to 8% in the 0-0.3mm fraction .
The apparatus according to the characteristics of the invention is essentially characterized in that, in the successive entrainment chamber or chambers, the product to be treated falls through the separation air stream and perpendicularly to that. - this product can pass several times through this air stream and perpendicular to it to be depleted in powder form, the air loaded with entrained products then passing through one or more separation chambers stopping products larger than the mesh according to which it is desired to sift, the separation chambers being constituted by parallelepipeds in which the products are directed, due to the shape of the supply channel,
so as to fall in the form of a vertical sheet in front of a bundle of inclined blades traversed by an air current whose speed is regulated such that the particles finer than the mesh pass through this bundle of inclined blades without touching them, while larger, less taut path products fall on these blades, downshift / to the separation chambers and fall to the lower part of these chambers,
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where they are collected in order to be separated if more than two products are to be obtained, or on the contrary mixed with the products deposited in the entrainment chambers or else treated again in one or more of these chambers if necessary.
The accompanying drawing is shown, by way of example, an embodiment of an air sieving apparatus, in accordance with the characteristics of the invention.
Figure 1 shows a view of the apparatus in vertical section. FIG. 2 shows a detail of the device for feeding a drive chamber.
As stated above, the air sieving apparatus which is the subject of the invention comprises, in series, one or more driving chambers (1) and (2), in the case of the drawing, and one or more several separation chambers 3 and 4 in the case of the drawing. The air enters the separators through the lower end of the drive chamber 2, passes through the pipe 5, the separation chambers 3 and 4 and ultimately exits through the pipe 6, which is connected to a suction fan of any type, preceded by an appropriate powder dep8t apparatus, The drive chamber 1 is connected to the pipe 5 by a bellows 7, the role of which we will see later.
The sucked air entering through the base of chamber 2 could undergo heating before entering the apparatus.
The product consisting of grains from 0 to N mm., And which it is desired to separate into two portions, one ranging from 0 to D and the other from D to N mm., Is distributed by an absolutely any distributor in the chute 8, inclined to the horizontal at an angle greater than the slope of the landslide of the products to be treated; these products thus arrive on the deflector 9, also having a slope greater than the angle of the slope where the products fall; thanks to this deflector, which generally consists of a sheet, the products are launched in a sheet into the.
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direction of arrow F:
they thus arrive in the introduction boot 10, surrounded by walls on all sides, and the lower bottom of which is formed by horizontal and parallel angles; the detail of which is shown in FIG. 2; the drive chamber 1 is a cylinder of suitable section, generally rectangular, and the generatrices of which are parallel to the line AA.
Each of the angles constituting the bottom of the introduction box has two wings; one 11 is perpendicular to line AA; the other 12 makes, with the wing 11, an angle smaller than 90; thus, ace 12 extended along the dotted line intersects the face 11 of the angle iron at a point 13 and, between point 13 and the edge 14 of the following angle, there is a distance d which determines the importance of the layer of material which passes between the two successive angles; the greater d is, the more material passes between the two angles.
Thus, it can be seen, the angles being identical and regularly spaced, that the products entering the introduction box (10) are, between points 15 and 16, divided into a certain number of threads of equal importance,
The different threads thus arrive on one or more wire mesh 17 formed, either by wires all parallel to the direction AA (although, for greater clarity, they are shown perpendicular to this direction in the drawing), or by wires, the some parallel, others perpendicular, to direction AA; some of the fabrics may have threads in one direction, others in the perpendicular direction;
the webs further divide the streams of products and thus, in box 1, there are thin streams of products which arrive in a direction perpendicular to that of the gas stream, which is directed to it from bottom to top along AA.
The operation is as follows;
The fine products are entrained by the air current and go into pipe 5; grained products are received on @
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the lower wall 18 of the drive chamber 1 and, through this wall, ducts to the deflector 19 of the drive chamber 2.
This entrainment chamber 2 is constructed in the same way as the entrainment chamber 1 and, thus, the product is reprocessed in a manner as logical and as rational as in the entrainment chamber. 1. The fine particles which may have remained with the grains are removed by the air current. In the drawing, two drive chambers are shown in series, but we could have others if it was necessary for the complete exhaustion of the grains, until they no longer contain any particles. fine.
The grainy products ultimately exit through the lower opening 20 of the drive chamber 2; the fine products are brought, through pipe 5, into the first separation chamber 3; this chamber 3 is limited by the two inclined faces 21 and 22 and by two vertical planes parallel to the planes of the drawing; between these two vertical planes are located blades or plates 23, formed by flat sheets going from one to the other plane, flat plates regularly spaced and having a slope clearly greater than the slope of the product.
The fine products arriving through the pipe 5 are received inside the separation chamber 3 by a curved surface 24; this produces a centrifugation of the products which, thus, fall in a vertical sheet in front of the set of the blades 23.
The air flow which passes through these blades is adjustable by virtue of a register 25 made in the wall 21; this air current drives the ends .qui circulate between the blades 23 without touching these blades; on the contrary, the grains which still remain with the ends and which have a high form index, have a less tense trajectory and meet the blades 23, as a result of the sudden change of direction which they are subjected to, they are, from then, downgraded and gather in the tip or base 26 of the separation chamber 3.
If it is necessary @
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to remove a few more grains remaining with the end, the air stream is brought into..a second separation chamber 4, as shown in le'dessin; of course, we could still have other chambers in series. In the tip 27 of the separation chamber 4, also collect coarse particles.
The coarse particles collected in the points 26 and 27 are evacuated by desdistributors 28 and 29, which are followed by pipes 30 and 31; various classes of grains can be formed by sending those which exit through the opening 20 and those which exit through the pipes 30 and 31 into different hoppers; on the contrary, it is possible to unite the pipes 30 and 31 in a single pipe 32, and to open this pipe, as shown in the drawing, above the deflector 19 of the drive chamber 2; thus, the grains are treated again; if a few fine particles remained mixed with them, they would be picked up by the air current and the separated grains would flow through the opening 20.
It goes without saying that this reprocessing of the grains in one or more entrainment chambers is to be carried out only when necessary, given the nature of the products treated.
It also goes without saying that one can quite simply mix the grains which leave the opening 20 and the pipes 30 and 31 when one wishes only to separate into two products and that the nature of the grains leaving the pipes 30 and 31 is such that they do not require a new treatment of these grains.
It happens that one is obliged to treat extremely humid products and such that fine particles are stuck by humidity on grains; to process similar products, the sieves 17 or all of the drive ohumbres 1 and 2 can be given a high-frequency vibratory movement, for example by means of a mechanical
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unbalance 33; this low frequency vibration can moreover be given by any device, the invention being simply characterized by the fact that, in order to treat wet products, it is advantageous to vibrate either the sieves 17 or the chambers training themselves;
the bellows 7 makes it possible precisely to achieve such a vibration; the high frequency vibration, at the same time as it prevents the fouling of all surfaces by the wet carbon, gives shocks to the grains, both on the surfaces on which they flow, than on the sieves, as they pass through these sieves; thus, the matter falls in disintegrated threads, that is to say in which the grains no longer have contact with each other;
the violent shocks which occur when passing through the vibrating screens give the grains which fall considerable accelerations, which make it possible to detach the fine particles stuck on these grains by humidity, these fine particles then being separated from the grains in the current of air itself. which / allows the air flow to entrain these fine particles without them being able to agglomerate on the grains from which they have been detached, or on other grains, or on parts of the processing apparatus.
It goes without saying that the description and the accompanying drawings relate only to one form of embodiment of the invention, and that it could be carried out with apparatus of different shapes, provided that the principles characterizing invention are used.
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