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DISPOSITIF TRANSPORTEUR.
C'est un fait connu qu'on utilise des vis sans fin pour le trans- port de matières coupées ou moulues, particulièrement de celles qui sont ré- parties dans des liquides, par exemple dans des tours d'extraction, le trans- port pouvant se faire dans une direction quelconque, horizontalement, oblique- ment ou verticalement vers le bas ou vers le haut. Un inconvénient important de ce dispositif connu réside dans la difficulté de fabriquer des tours dont les vis sans fin possèdent en chaque endroit de l'appareil une forme qui cor- respond toujours à son buta On s'est contenté jusqu'à présent de vis sans fin pressées d'une seule et même forme, celles-ci seules garantissant l'exactitu- de désirée, contrairement aux vis sans fin fabriquées par étirage.
Ces élé- ments connus, appelés dans cette description vis d'Archimède, pour les distin- guer des vis sans fin suivant l'invention encore à discuter, possèdent des inconvénients considérables.
Tout d'abord, les vis d'Archimède pressées sont liées à certaines formes d'estampage qui sont très coûteuses dans les grandes dimensions, et pour cette raison, non économiques dans la plupart des cas. C'est pourquoi, les vis sans fin exécutées par estampage et dont le diamètre dépasse environ 1,2 m ne sont pas des articles courants dans le commerceo Il résulte de ceci que l'on utilise que rarement dans la construction des machines et des appareils les vis d'Archimède présentant ces grands diamètres, et lorsqu'on les utilise, c'est toujours au prix de difficultés très considérables et en renonçant aux avantages techniques de certains procédés. Toutefois, pour des usages déter- minés, par exemple pour des tours d'extraction, de grandes vis sans fin ayant jusqu'à 3 m de diamètre et plus sont souhaitables.
On désire en outre dans ce cas, une grande.précision et diversité de forme à l'intérieur de l'appareil.
Les vis sans fin connues jusqu'à présent ne pouvaient satisfaire à ces exigen- ces.
Dans les procédés d'extraction continus, il est de plus essentiel que les vis sans fin soient complètement ou en grande partie perforées. Il
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est pratiquement impossible de perforer à la machine des vis sans fin pres- sées ou étirées, étant donné que l'on ne peut envisager de perforer les tôles avant de les déformer, en raison de la déformation des ouvertures qui se pro- duit lors de l'estampage ou de l'étirage, et en raison des risques de rupture.
Cependant le forage des vis sans fin pressées ou étirées est une opération tellement coûteuse, qu'elle rend le prix de l'appareil prohibitif.
' En outre, dans les vis d'Archimède fabriquées suivant les procédés connus, le matériau est fortement affaibli au diamètre intérieur de la vis sans fin, par l'estampage ou l'étirage. Il en résulte que l'on devra donner à toute la tôle une épaisseur de matière notablement plus grande que ne l'exi- ge la charge de la vis, en service, et qu'il n'est souhaitable au point de vue du poids de l'appareil.
Les petites tours d'extraction ont donné de si bons résultats pour l'extraction continue de graines oléagineuses au moyen de vis d'Archimè- de fabriquées de la façon classique et d'un diamètre d'environ 1,20 m, que la question de la construction de grands appareils suivant le même principe, pour d'autres matières que les graines oléagineuses, se pose de façon urgente.
Toutefois, dans les tours qui contiennent des vis transporteuses classiques de grand diamètre, les inconvénients s'accumulent pendant le service. Il s' est avéré en pratique, que les vis d'Archimède ne peuvent être utilisées d' une manière générale, mais seulement dans certaines conditions limitatives.
Ainsi, par exemple la matière à transporter et le liquide qui la traverse en sens contraire,doivent avoir un poids spécifique sensiblement différent, et la matière doit encore posséder une certaine forme et une certaine consistan- ce. Là où la forme et le poids de la matière à transporter peuvent se faire sentir activement dans la direction de transport, l'inclinaison des tôles de la vis sans fin doit être partout la même par rapport au plan horizontal, ce qui est impossible dans le cas de la vis d'Archimède, dans laquelle les vi- tesses de transport de la matière sont fort différentes à l'endroit du plus petit et du plus grand diamètre de la viso De plus, les frais de fabrication des éléments réglant le transport ou l'écoulement, ne doivent pas dépasser certaines limites économiques, mais néanmoins permettre encore une 'grande variété de forme,
de dimensions, de hauteur de levage, d'épaisseur, etc...
Les inconvénients des vis transporteuses connues, se font tout particulière- ment sentir dans l'extraction des copeaux de betteraves sucrières,qui néces- site des vis sans fin de très grand diamètre, à savoir jusqu'à 3 m. et plus, qu'il est pratiquement tout à fait impossible de fabriquer d'après les procé- dés d'estampage et d'étirage classiques.
L'invention remédie à ces inconvénients. Le nouveau dispositif transporteur suivant l'invention, tel qu'il se prête particulièrement au trans- port de matière en petits morceaux, répartie dans des liquides, dans la direc- tion verticale, surtout à l'extraction de copeaux de betteraves sucrières, consiste essentiellement en un certain nombre d'éléments transporteurs qui sont disposés sur un arbre rotatif, entouré d'une enveloppe, le long d'une spirale et parmi lesquels la plupart s'étendent sur une section circulaire de 360 degrés autour de l'arbre rotatif, chacun de ces éléments consistant en au moins quatre plaques ou tôles planes, mais formant ensemble une espèce de filet de vis.
Un filet de vis suivant l'invention ainsi composé, est formé de deux espèces de tôles, les tôles dites porteuses et les tôles dites portées, parmi lesquelles les premières sont fixées à l'arbre, tandis que les dernières relient les premières,
Les tôles porteuses sont les tôles d'élévation, et sont pour cette raison, fixées à l'arbre, de façon inclinée. Par cette disposition, elles don- nent à l'ensemble de la structure, la solidité nécessaire. La position des tôles portées peut correspondre à toute position de la verticale à l'horizon- tale. Elle est déterminée par le bord supérieur de la tôle porteuse précédente et le bord inférieur de la tôle porteuse suivante.
Les tôles porteuses peuvent être triangulaires, d'où il résulte que les tôles portées viennent alors se placer obliquement par rapport à l' axe de l'arbre. La forme de la vis sans fin ainsi composée, se rapproche alors
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de la vis d'Archimède.
Si les tôles porteuses sont quadrangulaires, et ont des bords por- teurs parallèles, les tôles portées sont horizontales, c'est-à-dire perpendi- culaires à l'axe de l'arbre. Si les bords porteurs des tôles porteuses quadran- gulaires ne sont parallèles, le filet de vis peut avoir d'autres formes quel- conques, même les transports en avant et en arrière étant alors possibles.
Les tôles porteuses sont de préférence fixées à l'arbre rotatif par soudage, et ce, de telle manière que les points extrêmes du côté arqué de chacune de ces tôles, sont disposés sur la spirale intérieure d'une vis d'Ar- chimède imaginaire à l'arbre rotatif, tandis qu'un point seulement de sa li- mite extérieure se trouve sur la spirale extérieure de cette vis sans fin.
Chaque tôle portée constitue un organe de liaison entre le bord'supérieur de la tôle porteuse précédente et le bord inférieur de la tôle porteuse suivanteo
La nouvelle vis transporteuse peut revêtir essentiellement deux -formes d'exécution.
' Suivant l'une de ces formes d'exécution, qui peut remplacer la vis d'Archimède continue utilisée jusqu'à présent, les éléments transporteurs se suivent sans interruption sur toute la longueur de l'axe rotatif. La tôle porteuse, vue d'en haut, a alors la forme d'une surface triangulaire dont la base est fixée à l'arbre rotatif le long de la spirale d'une vis d'Archimède et dont la pointe forme un point de la ligne hélicoïdale extérieure de cette vis. Entre deux de ces tôles porteuses, est chaque fois disposée, comme orga- ne de liaison, une tôle portée plate,qui; vue d'en haut, a la forme d'un sec- teur de cercle, cette tôle portée s'étendant du bord supérieur de la tôle por- teuse précédente au bord inférieur de la tôle porteuse suivante.
Suivant l'autre forme d'exécution qui est principalement appliquée aux réalisations verticales, les éléments transporteurs peuvent être disposés sur l'axe rotatif à certaine distance les uns des autres, de sorte qu'il est possible d'appliquer chaque fois entre deux de ces éléments, un ou plusieurs éléments de retenue en forme de barreaux, répartis sur le pourtour, fixés à l'enveloppe et qui s'avancent de préférence jusqu'à proximité de l'arbre rota- tif. Dans ce cas, les tôles porteuses, vues d'en haut, possèdent une forme pratiquement quadrangulaireo Les sommets des côtés de la racine de ces tôles portèuses, fixés à l'arbre rotatif, se trouvent sur la spirale intérieure d' une vis d'Archimède interrompue, et les sommets des côtés opposés se trouvent sur la spirale extérieure de celle-ci.
Les organes de liaison entre chaque groupe de deux tôles porteuses, sont également constituées par des tôles por- teuses planes, en forme de secteurs de cercle, qui sont dans ce cas placés ho- rizontalement et perpendiculairement au bord extérieur des tôles sur une vis d'Archimède.
Les éléments transporteurs suivant l'invention ne sont donc for- més que de simples tôles planes. On les assemble d'une manière simple, prin- cipalement par soudage.
On peut fabriquer également suivant l'invention, une vis sans fin perforée, aussi simplement qu'une vis sans fin en tôles pleines, étant donné que l'on peut perforer les diverses tôles, sans que cette opération n'entraîne de difficultés et de frais particuliers, avant le montage de la vis. On peut donner au filet de la vis un pas quelconque. On peut également donner à une vis des pas différents. Il n'est pas non plus nécessaire d'utiliser un matériau plus robuste que ne l'exige le transport de:'la matière.
Tout en présentant l'exactitude désirée, les vis sans fin suivant l'invention sont exemptes de toute limitation de grandeur, forme, pas, etc.... de sorte qu'il est possible, même à l'intérieur d'un appareil d'adapter la forme et le pas du filet de la vis, aux objectifs que la technique du procédé pose aux divers endroits. Tous ces avantages sont d'autant plus sensibles que le diamètre de la vis est plus grand.
C'est ainsi, qu'on peut par exemple choisir le pas du filet de la vis, de telle sorte que dans l'extraction des copeaux de betteraves sucriè- res, les copeaux glissent sûrement au côté supérieur du filet de la vis, et
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que les gaz de diffusion soient entraînés tout aussi sûrement du côté arrière.
On ne peut normalement obtenir ni par estampage, ni par étirage, le grand pas nécessaire à cet effet.
Il est également apparu que dans le traitement des copeaux de betteraves sucrières, les bords aigus doivent être évités dans l'appareilla- ge, aux'endroits auxquels se heurte un courant de copeaux, ou là où celui- ci pénètre dans une vis. L'invention permet encore de remédier à cette situa- tion lorsqu'on donne aux bords en question une forme arrondie. Ces arrondisse- ments doivent être relativement grands et posséder un rayon d'au moins 2 à 3 cm. Ici également la forme plane des tôles de la vis permet une exécution sim- ple par l'emploi de tubes pliés dans un plan.
L'action du nouveau dispositif transporteur, dans l'extraction continue, consiste en ce que par suite de la rotation de l'arbre; il est com- muniqué par les tôles porteuses des éléments transporteurs, à la matière qui se trouve de préférence dans un liquide, des impulsions grâce auxquelles, le cas échéant, avec la coopération des éléments de retenue, il se produit un transport partout uniforme de la matière, d'un élément transporteur à l'autre.
Dans le cas d'une forme de vis sans fin interrompue, il est formé alors, entre chaque groupe de deux éléments transporteurs, en quelque sorte une chambre de diffusion qui est parcourue par la matière sans qu'elle soit en contact avec une partie mobile du dispositif transporteur. Par conséquent, la matière est aussi considérablement moins sollicitée que dans les vis transporteuses habituelles. En outre,il se produit dans chaque chambre un mélange plus in- time de la matière et du liquide, que dans les vis transporteuses habituelles, et, par conséquent, une meilleure extraction. L'angle d'inclinaison est le même pour chacun des nouveaux éléments transporteurs sur toute la surface, de la racine à la périphérie.
Le nouveau distributif se prête en premier lieu, au traitement de matières solides avec des liquides, comme cela est le cas particulièrement pour l'extraction des copeaux de betteraves sucrières avec de l'eau, ou des graines oléagineuses avec des dissolvants organiques, bref, partout où des liquides doivent être mis en présence de matières solides pour effectuer un processus physique ou chimique.
Ainsi il se prête également au traitement de liquides, particulièrement des liquides à grande densité ou contenant des cristaux tels qu'on en rencontre dans les sucreries, raffineries de sucre, fa- briques de sirop, de miel artificiel et de confiture, usines de produits chi- miques, raffineries de pétrole, installations de distillation, et peuvent être utilisés pour la réfrigération, le chauffage, et la vaporisation pour exécuter des opérations de cristallisation, de distillation, de drainage, etc...
Les filets de vis peuvent alors être exécutés creux (à double paroi), de sor- te qu'ils peuvent être parcourus dans le courant même ou à contre-courant, par des agents de réfrigération ou de chauffage. Dans les appareils à consi- dérer ici, les filets de vis ont pour objet d'éviter le mélange de liquides préparés longtemps ou peu de temps à l'avance, dans le but de décomposer de façon continue les matières à traiter en leurs composantes ou de composer de façon continue plusieurs matières, ou de provoquer la cristallisation conti- nue de liquides, etc...
Dans les cas où il ne peut pas être donné à ces appareils de for- me spéciale, le pas de vis correspondant à la vitesse d'écoulement, les tôles porteuses ou les tôles portées sont pourvues d'ouvertures de retenue en arriè- re ou de trop-plein, et ce, en nombre d'au moins une par disque de 3600.
L'invention est encore expliquée aux dessins, à titre d'exemple.
La Fig. la représente une vue d'en haut; la Fige 1b, une vue latérale ; la Fig. 1c, le développement d'une forme d'exécution d'un filet de vis sans fin suivant l'invention, en tôles planes ; la Fig. 2a, une vue d'en haut ; la Fig. 2b, une vue latérale;
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la Fige 2c, le développement d'une autre forme d'exécution de l' invention; la Figo 3, une vis sans fin à pas changeant, composée suivant l' invention,- la Figo 4a, une vue latérale et, la Fige 4b, une vue de face d'une autre forme d'exécution d'une vis sans fin, suivant l'invention,
Suivant les Figs. 1a, 1b,et 1c, le disque de pas comprend par 360 quatre tôles porteuses triangulaires, DHE, AEF, BFG et CGH ainsi que quatre tôles portées en forme de secteurs de cercle ABF, BCG, EDH et DAE.
Les quatre tôles porteuses sont soudées à l'axe rotatif aux points E F G H, et ce de telle manière que ces points se trouvent sur la spirale intérieure d'une vis d'Archimède. Les tôles portées en forme de secteurs de cercle sont de leur côté fixéesaux tôles porteuses. Dans leur ensemble, les divers disques de filet forment une vis sans fin ininterrompue, les points E, F, G, H se trou- vant sur la spirale intérieure d'une vis d'Archimède imaginaire, et les points A, B, C, D se trouvant sur la spirale extérieure de celle-ci. Le pas des tôles porteuses est de E F jusqu'à G etc,,.. égal à celui des tôles porteuses de AB jusqu'à B C etc..
Les Figs. 2a, 2b,et 2c montrent un filet de vis sans fin qui est formé, pour 3600, de quatre tôles porteuses carrées A C S Y, E G U S, I L W U et N P Y W ainsi que de quatre tôles portées CES, G J U, L N W et P Z A.
Ici également les quatre tôles porteuses sont soudées à l'arbre rotatif et les quatre tôles portées en forme de secteurs de cercle, sont fixées à celles- ci. Les points R, S, T, U, V, W, X, Y se trouvent alors sur la spirale inté- rieure d'une vis d'Archimède imaginaire et les points B, D, F, H, K, N, O, Q sur la spirale extérieure de celle-ci. Le pas des tôles portées est partout le même. La position des tôles horizontales est horizontale pour un axe ver- tical et inversement. Cette forme d'exécution convient avant tout pour les vis sans fin placées verticalement dans des tours d'extraction, dans lesquel- les les disques de filet sont disposés sur l'axe rotatif à certaine distance les uns des autres et dans lesquels des éléments de retenue sont prévus entre chaque groupe de deux de ces disques de filet.
La Fige 3 représente une vis sans fin dans laquelle les divers filets possèdent un pas différente On préférera ces vis, là ou le reflux du liquide d'extraction doit être assuré en toutes circonstances.
Les Figso 4a et 4b montrent un bac de refroidissement avec une vis sans fin dans laquelle sont prévues des ouvertures II de retenue en arriè- re. Cette forme de construction se recommande lorsque la capacité de transport de la vis sans fin est supérieure au rendement de l'appareilo Au dessin, I désigne encore l'ouverture de trop-plein du baco REVENDICATIONS.