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M. D. HEYMAN, résidant à WOODMERE N. Y. (E. U.A.).
MACHINE POUR LE LAVAGE DE MORCEAUX DE MICA OU AUTRES MATIERES ANALOGUES.
La présente invention est relative à une machine servant au la- vage de morceaux de mica pour les débarrasser de saletés, pierres et autres substances étrangères afin de préparer ces morceaux de mica pour une opéra- tion de clivage en paillettes. La présente invention s'applique utilement en connexion avec les dispositifs de clivage ou désagrégation décrits dans mon brevet belge N 507.802 du 13 décembre 1951.
L'un des objets de la présente invention est de prévoir une ma- chine de lavage des morceaux de mica qui soit entièrement automatique dans son cycle dopérations et dans laquelle l'eau de lavage soit automatiquement remplacée à des intervalles déterminés pour assurer l'obtention d'un produit final propre.
Un autre objet de l'invention est de prévoir une machine de lava- ge de morceaux de mica qui fasse mouvoir les morceaux dans une série de bains alignés de manière à réduire au minimum le clivage en paillettes des morceaux ou d'éviter leur usure qui pourrait avoir pour résultat de briser ces mor- ceaux. Un tel clivage en paillettes ou bris des morceaux entraînerait des pertes de matière que la présente invention cherche à supprimer.
Un autre objet de l'invention est de prévoir dans une machine du genre indiqué des moyens nouveaux pour faire soulever les morceaux de mica hors des bains et les laisser tomber doucement dans les bains rebord en avant, répéter la levée et la chute plusieurs fois et faire simultanémeitmouvoir les morceaux depuis l'entrée jusqu'à la sortie de la machine. De cette manière, l'eau de lavage dans les bains successifs effectue le lavage des bords des laminations provenant des dits morceaux avec une efficacité plus grande que lorsque les morceaux tombent sur l'une de leurs faces.
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Un autre objet de l'invention est de prévoir des moyens nou- veaux pour transporter les morceaux de mica.successivement d'un bain aubain adj a- cent et pour soulever et laisser tomber successivement les morceaux comme décrit ci-dessus, tout en tenant séparées les eaux de lavage des divers bains. De cette manière, les morceaux de mica se déplacent dans des bains successifs qui sont de plus en plus propres jusqu'à ce qu'ils soient fina- lement lavés dans une eau relativement propre.
La présente invention a également pour objet de prévoir de nou- velles combinations et arrangements de parties, ainsi que de nouveaux dé- tails de construction qui deviendront plus apparents de la description qui suit en se reportant aux dessins ci-joints donnés uniquement à titre d'exem- ple.
Dans les dessins,
Fig. 1 est une vue latérale en élévation, en partie en coupe longitudinale, d'une machine de lavage suivant l'invention.
Fig. 2 est une vue en plan d'en haut de la partie gauche de la Fig. 1.
Fig. 3 est une vue en section, à échelle plus grande le long de la ligne 3-3 de la fig. 1.
Fig. 4 est une vue verticale en coupe le long de la ligne 4-4 de la fig. 3.
Fig. 5 est une vue schématique montrant les connexions électri- ques de la machine.
En se reportant aux dessins, la machine comprend d'une manière générale un châssis 10, une trémie 11 qui reçoit les morceaux de mica et qui est disposée à niveau élevé dans le châssis, des éléments 12 servant à alimenter les morceaux de mica de la trémie sous la forme d'un courant pra- tiquement continu, un réservoir 13 divisé en compartiments ayant une admis- sion d'eau 14 supportée par le châssis et disposée sur l'un des cotés de la trémie 11 et des éléments 12, une série de tambours perforés 15 ouverts la- téralement disposés en alignement et inclinés à l'intérieur du réservoir 13, une transmission 16 pour faire tourner lentement les tambours afin de laver et de faire avancer les morceaux de mica qui y sont introduits par les élé- ments 12, une série de valves de vidange 17 servant à faire vider les com- partiments du réservoir 13,
des éléments de réglage 19 pour actionner les éléments 12, les éléments de transmission 16 et les valves 17 pour arrêter les éléments 12 et de transmission 16 pendant que les valves 17 sont ouver- tes, et pour remettre en marche l'alimentation 12 et la transmission 16 pen- dant que les valves sont fermées, et un récipient collecteur 19a recevant la décharge des valves 17.
Le châssis 10 est avantageusement formé de manière à avoir un prolongement supérieur 20 qui supporte la trémie 11, et un prolongement 21, en général longitudinal, qui supporte le réservoir 13 et les tambours 15.
Le récipient 19a est montré supporté de manière indépendante, mais on peut également prévoir des moyens de support dans le châssis même.
La trémie 11 est montrée avec sa partie supérieure ouverte, de sorte que,de temps en temps, on pourra y introduire des lots de morceaux de mica. Le fond 22 de la trémie est également ouvert et la paroi 23 du côté vers le réservoir 13 présente sur le fond une échancrure ou ouverture 24. Celle-ci est contrôlée par exemple par une porte glissante 25 adaptée à régler les dimensions d'alimentation de la dite ouverture. Le fond ouvert 22 de la trémie est disposé sur une pente inclinée en direction descendante vers le réservoir 13.
Le dispositif d'alimentation 12 comprend un plateau incliné 26 disposé immédiatement en-dessous du fond de la trémie 22 mais espacé de ce
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fond, un vibreur électrique 27 connecté en 28 au plateau 26 et des cordes ou fils de suspension 29 reliés à la partie supérieure à des consoles 30 pré- vues sur un prolongement 20 du châssis et au fond en un point 31 du vibreur.
La suspension est telle que le poids du vibreur équilibre pratiquement le poids du plateau ainsi que le contenu 32 de la trémie. De cette manière,la vibration imprimée au plateau 26 n'est pas amortie et les morceaux de mica descendent la pente du plateau vers l'extrémité la plus basse, d'où ils tombent dans le premier des tambours 15.
Le réservoir 13, ainsi qu'il a été mentionné ci-dessus, est in- cliné en direction descendante vers l'extrémité de la machine éloignée de la trémie. Ce réservoir présente un couvercle 33 et un fond incliné 34, des parois d'extrémité 35, et une série de séparations 36 espacées de manière uniforme et divisant le réservoir en une pluralité de compartiments similai- res alignés 37. Les parois d'extrémité 35 et les séparations 36 ne se prolon- gent pas jusqu'au couvercle 33 mais seulement jusqu'à environ la partie média- ne du réservoir, les bords supérieurs des parois et des séparations étant indiqués en 38 dans la fig. 3. La partie supérieure du réservoir est par con- séquent continue et sert à enfermer les parties supérieures des tambours 15.
La machine est montrée dans les dessins avec six compartiments 37 avec un tambour dans chaque compartiment, mais le nombre de ces compartiments peut varier.
L'admission d'eau 14 comprend un tuyau 39 disposé longitudinale- ment à la partie supérieure du réservoir 13 le long d'un de ses cotés. Le tuyau présente des perforations 40 par lesquelles on peut admettre de l'eau pure ou tout autre liquide approprié de lavage dans les compartiments 37.
Toute source appropriée d'eau ou liquide peut être connectée au dit tuyau par le raccord 41. Lorsque la machine est en fonctionnement , l'écoulement du tuyau 39 se fait de manière continue.
Il pst désirable d'assigner au niveau de l'eau dans les compar- timents 37 pour limite un niveau en-dessous des parties supérieures des sé- parations 36 et parois 35. Dans ce but, des tuyaux de trop-plein 42 sont pré- vus pour chaque compartiment à une hauteur appropriée au-dessus du fond du réservoir 13 et en-dessous des bords de séparation 38, ainsi qu'on peut le voir de la fig. 3, et une rigole 43 est disposée en-dessous des tuyaux de trop-plein pour recevoir leur décharge. La rigole 43 est disposée en pente et un tuyau de vidange 44 disposé à l'extrémité inférieure de cette pente, se vide dans le récipient 19a. Ainsi, quoiqu'on admette de l'eau de manière continue dans les compartiments 37, le niveau 45 dans chaque compartiment est maintenu constant.
Chaque tambour 15 comprend une paroi cylindrique perforée 46 pou- vant avantageusement consister en une toile à mailles de calibre approprié pour retenir les morceaux de mica et laisser passer les particules étrangè- res qui en sont détachées pendant le processus de lavage. Chaque tambour pré- sente un ou plusieurs bras radiaux 47 reliant la paroi 46 à un arbre 48 qui passe longitudinalement à travers les deux extrémités du réservoir 13 et est supporté à ces extrémités par des coussinets 49 fixés au châssis 10. Chaque paroi de tambour 46 est renforcée par un élément d'angle circulaire 50 placé aux bords internes de ces parois.
De cette manière, tous les tambours sont portés par un arbre commun, les tambours adjacents étant séparés par des séparations 36 et les extrémités ouvertes des tambours communiquant par des- sus les bords supérieurs 38 des dites séparations.
Chaque tambour, porté par la face interne de la paroi cylindri- que 46 et par les éléments d'angle 50, présente une pluralité d'aubes ou nervures 51 se prolongeant vers l'intérieur et disposées inclinées d'un an- gle tel qu'elles soient tangentes à un cercle engendré autour du centre de 1' arbre 48. Ces aubes peuvent être radiales si on le désire, l'angle formé par chaque aube avec la paroi du tambour formant une poche pour les morceaux de mica et permettant à ces aubes de soulever -ces morceaux du fond du tam- bour et de les laisser ensuite tomber, le bord venant frapper l'eau d'où les
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aubes les ont soulevés.
La disposition tangentielle des aubes est préférable parce que, ainsi qu'on peut le voir de la fig. 3, les morceaux de mica sont retenus sur les aubes jusqu'à ce qu'ils aient atteint un niveau élevé au-des- sus du niveau 45. La chute des morceaux de mica est par conséquent d'ampli- tude assez grande et il en résulte un bon effet de lavage grâce à la vites- se des morceaux qui tombent dans l'eau, en frappant celle-ci par leur bord.
Les diverses positions des morceaux de mica : quand une aube les soulève, quand ils tombent de l'aube et suand ils pénètrent dans l'eau par leur bord, sont illustrées dans la fig. 3.
Il a été mentionné ci-dessus que la série des tambours se trou- ve sur une pente descendante. Il est par conséquent évident que chaque fois qu'un morceau de mica est soulevé et qu'il tombe, il avancera vers l'extrémi- té inférieure du tambour. Le morceau de mica est soulevé et retombe plusieurs fois pendant son avancement vers l'extrémité inférieure du tambour et par conséquent ce morceau sera soumis à un grand nombre d'immersions de lavage.
A l'extrémité de sortie de chaque tambour se trouve prévue une pyramide 52 qui dans ce cas présente une section carrée, mais pouvant avoir une autre section polygonale. Cette pyramide est inclinée vers l'extrémité de sortie du tambour où elle est fixée à l'arbre 48. A mesure que les mor- ceaux de mica avancent vers la pyramide pendant que, alternativement, ils sont soulevés et retombent, ces morceaux tomberont éventuellement sur la sur- face de la pyramide. Lorsqu'un morceau de mica tombe sur la partie élevée ou grande de la pyramide, il glisse vers le bas sur la face inclinée. Cepen- dant comme la pyramide tourne lentement avec le tambour, ce morceau tombera probablement dans le bain avant qu'il n'ait eu l'occasion de glisser sur toute la longueur de la pyramide.
Le morceau sera à nouveau soulevé par 1' une des aubes 51 et puisqu'il s'est déplacé vers l'avant, l'aube le laissera tomber maintenant sur une partie intermédiaire de la pyramide. Le morceau pourra maintenant glisser en bas de la petite extrémité de la pyramide et par dessus la paroi 36 dans le tambour adjacent suivant. Fig. 4 montre un tel transfert des morceaux d'un tambour à l'autre.
Dans la pratique il a été trouvé que, avec la pente des tambours illustrée dans les dessins , un morceau de mica fait en moyenne vingt immer- sions, par son bord, dans chaque bain des compartiments 37 et comme il y a six tambours en tout dans l'exemple illustré, il a été lavé environ cent vingt fois dans des bains successivement plus propres. Comme les tambours tournent tout à fait lentement (quatre tours par minute, ou moins), la du- rée du déplacement d'un morceau de mica qui tombe du plateau 26 et qui fina- lement est évacué par le couloir de sortie 53 est d'environ une demi-heure.
'Ainsi, quoiqu'il y ait un avancement continu des morceaux de mica vers le couloir de sortie 53 et qu'ils soient simultanément lavés à fond, il ne se produit pas de turbulence ou agitation, qui pourrait avoir pour résultat de rompre ou laminer les morceaux.
On se rend compte que l'eau du premier compartiment 37 c'est-à- dire du compartiment de gauche, reçoit et recueille la plus grande partie des substances étrangères des morceaux de mica, que dans les compartiments successifs l'eau se salit de moins en moins et que dans le dernier comparti- ment (compartiment de droite), l'eau est tout-à-fait propre puisqu'il n'est plus resté de matières étrangères, ou très peu, dans les morceaux de mica.
Par conséquent, les morceaux de mica sont lavés dans des bains de plus en plus propres à mesure qu'ils avancent dans la machine.
Des garnitures en caoutchouc ou analogues 54 sont prévues entre les extrémités des tambours 15 et les parois 35 et séparations 36, et l'eau des dits tambours ainsi que les morceaux de mica ne peuvent pas passer des tambours dans les compartiments 37 le long de ces garnitures. Les substances étrangères séparées par lavage du mica peuvent passer à travers 1er perfo- rations du tambour vers le fond des compartiments, mais ces garnitures d'étan- chéité empêchent les morceaux de mica de passer entre les extrémités des tam-
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bours et les dites parois ou séparations.
Le système d'actionnement 16 s'applique à l'arbre 48 et dans ce cas il consiste en un moteur électrique 55 qui par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 56 et d'un accouplement 57 sur l'arbre de sor- tie du réducteur de vitesse, fait tourner l'arbre 48 et les tambours qui sont ainsi portés à une vitesse faiblecomme indiqué ci-dessus.
Les valves de vidange 17 sont connectées à la partie la plus basse du réservoir 13, une valve par compartiment 37, ces valves étant dis- posées au-dessus du récipient collecteur 19a pour effectuer leur décharge dans celui-ci. Chaque valve 17 présente une manivelle ou levier d'actionne- ment 58.
Les éléments 18 comprennent un élément longitudinal 59 qui con- stitue une connection commune pour les leviers 58 de soupapes, un cylindre à air 60 dont la tige de piston 61 est connectée à l'une des extrémités de l'élément 59, un raccord 62 constituant l'admission d'air sous pression, une soupape 63 qui contrôle l'écoulement d'air du dit raccord vers les extrémités opposées du cylindre à air 60, et un solénoïde 64 qui fait fonc- tionner la soupape. Pendant la position fermée normale des valves 17, le solénoïde ne reçoit pas de courant et la valve 63 se trouve en position permettant l'admission d'air sous pression à l'extrémité de droite du cylin- dre 60, en faisant ainsi revenir vers l'arrière l'élément 59.
L'envoi de courant dans le solénoïde fait mouvoir la valve 63 pour faire admettre de l'air à l'extrémité de gauche du cylindre afin de faire projeter l'élément
59 et ouvrir simultanément les valves. Les valves 17 sont bien grandes et 1' action du cylindre 60 est tout-à-fait brusque, en provoquant ainsi une éva- cuation rapide du contenu des compartiments 37 avec comme résultat un nettoya- ge des parois de ces compartiments.
Les éléments de réglage 19 sont montrés dans la fig. 5. Ils com- prennent un moteur synchrone 65 fonctionnant de manière continue, lequel actionne une came circulaire 66 présentant une encoche périphérique 67, et une paire d'interrupteurs 68 et 69 contrôlés par la came au moyen d'un pous- soir 70. L'un des côtés de l'interrupteur 68 présente un contact 71 et le côté opposé présente des contacts 72 et 73. La face périphérique de la came 67 tient les contacts 71 et 73 en enclenchement au moyen du poussoir 70, et lorsque celui-ci pénètre dans l'encoche 67, le contact 71 se sépare du con- tact 73 pour enclencher le contact 72.
L'interrupteur 69 présente des contacts 74 et 75 qui sont en enclenchement lorsque le poussoir 70 se déplace sur la périphérie circulaire de la came et qui sont séparés lorsque ce poussoir 70 pénètre dans l'encoche 67.
Un interrupteur principal 76 contrôle le courant électrique en- voyé par deux phases d'une canalisation 77 à trois phases vers le vibreur 27, moteur 55 et solénoïde 64 sous le contrôle des moyens de réglage 19. Les canalisations 78 relient le moteur de réglage 65 à la canalisation 77.
Les canalisations 79, 80, 81, 82 et 83 relient le vibreur 27 avec deux phases de la dite canalisation par l'intermédiaire de contacts à interrupteur 71 et 73 ; moteur 55 reçoit un courant à trois phases par les canalisations 84, 85, 78, 82 et 83 et par les contacts 71 et 73 et 74 et 75 lorsqu'ils sont en position d'enclenchement ; et le solénoïde 64 ne reçoit du courant par les canalisations 84, 88, 89, 82 et 83 que lorsque les contacts 71 et 72 se trouvent en position d'enclenchement, ce qui arrive lorsque le pous- soir 70 pénètre dans l'encoche de came 67.
Dans la pratique, la came de réglage est actionnée pour faire un tour en dix minutes et l'encoche 67 à des dimensions telles qu'elle prend environ quinze secondes de cette durée. Il est clair que le vibreur 27 et le moteur 55 sont actionnés pour réaliser l'alimentation initiale et les opérations de lavage de la machine pendant que le poussoir 70 se déplace sur la périphérie de la came 66 et que, lorsque ce poussoir 70 a pénétré dans l'encoche 67, le vibreur et le circuit du moteur sont ouverts alors
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que le circuit vers le solénoïde est fermé. :Ainsi, pendant environ quinze secondes, l'alimentation en morceaux de mica de la trémie et la rotation des tambours 15 s'arrêtent,quand les éléments 18 ouvrent les valves de vi- dange 17 pour faire évacuer l'eau sale des compartiments 37.
Pendant cette période, l'eau qui entre par le tuyau 39 continue à arriver pour nettoyer les compartiments avec de l'eau claire et en même temps laver une partie de la paroi du tambour 46. Puisque la rotation des tambours est arrêtée toutes les dix minutes, la paroi du tambour sera lavée parfaitement bien, parce que les tambours s'arrêtent avec des parties différentes des parois sur le trajet de l'eau admise.Quand la face de la came actionne à nouveau le poussoir 70, le fonctionnement normal de la machine est rétabli et. les compartiments 37 se remplissent d'eau jusqu'aux niveaux 45, l'excès conti- nuant à déborder dans le récipient collècteur 19a. Quand ce récipient est vidé, une valve 90 est ouverte.
Il est clair qu'on peut faire varier le cycle de réglage des élé- ments 19, comme on le désire.
Il est clair également qu'on pourra opporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir de la portée des revendications qui suivent.