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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE TAMISAGE D'UNE MATIERE SOLIDE OU LIQUIDE.
La présente invention est relative à un procédé et un dispositif pour le tamisage d'une matière solide ou liquide.
Dans le grand nombre de machines ou ensembles de tamisage, usuels aujourd'hui, les tissus de tamisage, tendus dans des cadres, sont mis en mouvement au moyen desdits cadres. Cette méthode se laisse ramener à l'antique méthode de tamisage à la main. Le seul changement est que les dispositifs d'impulsion les plus divers sont devenus toujours plus forts et plus rapides. Cependant il y a toujours un cadre avec un tamis tendu, qui est mis en vibration, que ce soit par frappement, battage, par des mouvements rotatifs balourdés ou par vibration électromagnétique. En second lieu, ce choc se transmet d'abord à la matière à tamiser ou au tissu de tamisage.
Dans le cas de tamisages fins et très fins pour lesquels on utilise des tissus extrêmement fins, on rencontre une difficulté qui consiste en ce que ce tissure peut plus suivre les vibrations du cadre, en particulier dans le cas de grandes surfaces et d'une matière lourde à tamiser. Il s'ensuit que, sur de tels tamis, il se produit des zones mortes qui sont perdues pour le tamisage.
De même, du point de vue énergétique, c'est un moyen détourné que de mettre en vibration un cadre relativement lourd pour attaquer le tissu de tamisage avec lui.
De même, les méthodes qu'on a fait connaître jusqu'à présent pour la commande directe du tissu de tamisage, au moyen de divers dispositifs d' impulsion, n'écartent pas ces difficultés, car, dans ces méthodes, les oscil- lations sont transmises en totalité à un tissu tendu par l'intermédiaire de bandes de raidissement et de traverses.
Par ailleurs, dans le cas d'une transmission par le cadre, les mouvements du tissu de tamisage par rapport à la
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matière à tamiser doivent plus ou moins leur efficacité à un frottement, qui, vu dans un plan, peut prendre des formes circulaires ou elliptiques, lorsque la transmission de l'énergie d'impulsion a lieu perpendiculairement au tissu de tamisage, il se produit des mouvements de centrifugation qui maintiennent parfois en suspension une matière à tamiser, mais ne provoquent pas un tamisage rapide.
La présente invention s'est posé le problème de créer un procédé et un dispositif pour le tamisage de matières solides et liquides; d'après' lesquels il soit possible dé mettre en vibration suffisante une 'matière apportée sur un tamis, par transmission directe de mouvement, afin d'atteindre une opération de tamisage sans défaut.
Pour résoudre ce problème, on met le tissu de tamisage en vibrations' sinusoïdales de haute fréquence par des éléments oscillants, l'attaquant opportu nément en des points distincts. Toutefois, pour créer une oscillation sinusoï- dale, il est nécessaire que le tissu de tamisage possède lui-même la liberté nécessaire de mouvement, il ne peut donc présenter de tension particulière dans aucune direction,et, de plus, le tissu de tamisage doit être attaqué avec une fréquence minimum déterminée, pour effectuer une telle vibration.
En outre, il est utile de superposer encore à la vibration sinusoïdale des ondes supérieures créées seulement par voie électromagnétique, par excitation de vibrations longitudinales sur des tiges de transmission des vibrations, par limitation des amplitudes. Dans cette disposition, il se produit des ondes transversales progressives qui par leur fort pouvoir de réflexion garantissent la mise en jeu complète de tout le tissu de tamisage. Du fait de ces vibrations, il se produit, entre le tissu de tamisage et la marchandise à tamiser, un mouvement de roulement, de renversement, de centrifugation et de frottement, ces mouvements divers se produisant encore, en même temps dans divers plans.
Pour créer des vibrations de ce genre, il est seulement utile d'exercer une action ponctuelle sur le tissu de tamisage, étant donné que les vibrations se propagent circulairement.
L'évacuation de la chaleur des éléments vibratoires a lieu au moyen de métaux légers à grande conductibilité thermique, les paquets de tôle des aimants étant fortement liés avec le métal léger, par exemple inclus dans le métal léger. Le métal léger pour l'évacuation de la chaleur est alors façonné de manière qu'il représente en même temps le boîtier protecteur pour l'oscillateur magnétique.
Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d' exemple sur les dessins annexés, dans lesquels,.,
La Fig. 1 est une vue schématique d'un dispositif de tamisage, vu de devant.
La fig. 2 est une vue du même dispositif, vu de côté.
La fig. 3 est une vue en plan de dessus.
Les figs 4 à 8 sont des vues schématiques représentant les courbes de vibration.
La fig. 9 est une vue en coupe longitudinale d'un aimant.
La fig. 10 est une vue en coupe suivant A-B de la fig. 9;
La fig. Il est une vue en coupe longitudinale médiane d'une autre forme d'exécution de l'aimant.
La fig. 12 est une vue en coupe suivant C-D de la fig. 11.
La fig. 13 est une vue schématique en coupe médiane d'une machine à tamiser.
La fig. 14 est une vue schématique de profil d'une machine à plusieurs étages.
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D'après la fige 1, un ensemble de tamisage consiste par exemple en un tissu de tamisage 1, qui se trouve tendu entre des coussins de caoutchouc'
2, dans le cadre fixe ±,seulement par agrafage du tissu. Sur un pont rigide .4 se trouve monté à poste fixe, un oscillateur électromagnétique 7, dont l'éner- gie est transmise directement au tissu de tamisage par l'intermédiaire de la tige vibrante 1 et l'élasticité de la liaison 6.
Dans une telle disposition, en raison de la limitation des amplitudes, la tige oscillante de l'oscillateur prend son oscillation propre, qui se super- pose directement aux oscillations sinusoïdales produites. La matière à tami- ser apportée subit, de ce fait, un mouvement extraordinairement intense de ro- tation, des quantités aussi grandes que possible étant amenées dans le minimum de temps à la surface tamisante proprement dite, pour le tamisage.
Gomme ensemble d'impulsion servent, par exemple, des vibrateurs élec- tromagnétiques travaillant à une fréquence de 100 vibrations par seconde. La figure 2 montre une surface de tamisage actionnée de cette manière, inclinée latéralement pour apporter automatiquement les refus à la sortie.
On a représenté quatre tiges vibrantes 3¯ sur le tissu de tamisage, tiges qui, dans ce cas, n'agissent pas uniformément sur le tissu de tamisage, mais avec un décalage'de phase de 180 . Du fait d'une telle disposition, le tissu de tamisage éprouve aussi, à côté d'un mouvement intense, des vibrations plus larges qui ont une allure analogue à celle qui est indiquée par la courbe au bas de la figure 2. On voit aussi sur la courbe les oscillations superposées.
La figure 3 est une vue en plan d'une très grande surface de tamisage qui est attaquée en onze points 6. Dans ce cas, les oscillateurs fonctionnent, au milieu, à un rythme opposé à celui des oscillateurs des surfaces longitudinales et il est évident que sur une surface de ce genre les zones mortes ne sont plus possibles. Par réglage individuel, des divers groupes, il reste encore la possibilité de faire varier aussi l'intensité sur une surface de tamisage.
On peut donc, par exemple sur la partie la plus supérieure d'une surface de tamisage, provoquer par des chocs durs, une désagrégation, par exemple de grumeaux qui, sur le milieu de la surface de tamisage, arrivent à un tamisage poussé, tandis qu'à l'extrémité inférieure une rapide éjection a lieu.
Sur les figures 4 à 8 on a représenté les vibrations créées par les vibrations magnétiques et les vibrations produites dans le tissu de tamisage. La figure 4 montre une vibration sinusoïdale simple, à peu près comme la produit un vibrateur magnétique. Cette vibration a, par exemple, une fréquence de 100 herz quand on emploie du courant alternatif à 50 herz. Sur la figure 5, on a indiqué en a-a la limitation de l'amplitude. Une telle limitation crée sur les éléments de transmission des sur-vibrations qui apparaissent comme vibrations amorties analogues à celles qui sont dessinées sur la figure 6.
Mais, si ces vibrations sont transmises au tissu de tamisage, il se produit des tracés d'oscillations correspondant aux figures 7 et 8, d'après lesquelles les sur-vibrations s'étendent sur l'ensemble de la courbe de vibration. Tandis que, sur la figure 7, la fréquence des sur-vibrations atteint environ 2000 herz, elle s'élève à environ 4500 herz sur la figure 8 et atteint ainsi le domaine des vibrations acoustiques élevées.
Il est facile de voir, que, dans le cas de mouvement de ce genre, chaque maille individuelle d'un tissu de tamisage arrivé à son maximum d' efficacité, et qu'il est aussi exclu qu'une maille de ce genre puisse s'obstruer ou se boucher.
En faisant varier les intensités, il se produit aussi des changements dans les fréquences des ondes supérieures.
Quand on munit d'un réglage individuel les divers ensembles qui sont nécessaires pour attaquer de grandes surfaces de tamisage, il est donc
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possible de créer, par zones sur une seule et meme surface de tamisage, divèrses allures de vibrations. Cela est par exemple intéressant dans le cas de longues surfaces de tamisage où l'on veut par exemple effectuer, dans la partie la- plus haute, une large désagrégation de grumeaux, tandis qu'on désire un tamisage pous se, dans le milieu- de la surface de tamisage et une rapide éjection du refus sur l'extrémité inférieure.
Les figures 9 à 12 montrent deux vibrateurs magnétiques différents, chacun sur deux figures différentes. Sur les figures 9 et 10, une tige vibratoire 5, liée à un tissu de tamisage 1 est guidée à travers un solénoïde 9 disposé dans un vibrateur 7. Elle porte, comme tête, une armature 10 qui est attirée par le solénoïde. La tige vibrante 2. est maintenue par le ressort 11, accordé autant que possible sur la fréquence de base. Les vibrations sinusoïdale produites sont limitées en amplitude par une butée uni- ou bilatérale et de fortes sur-vibrations sont créées par l'excitation propre des éléments de transmission qui mettent le tissu de tamisage en vibrations d'après les figures 7 et 8.
Sur les figures 11 et 12, la tête munie d'une armature 10, d'une tige vibrante 5, est guidée jusque devant l'aimant d'un vibrateur 7, et également maintenue par des ressorts 11. En disposant un vibrateur 1 d'après les figures 9 et 10 et d'après les figures 11 et 12, on atteint dans le tissu de tamisage une courbe inverse sinusoïdale et par interférence, un accroissement des amplitudes, car les vibrateurs sont déphasés de 180 .
La figure 13 montre, sous une autre forme d'exécution, un dispositif de tamisage muni de vibrateurs d'après les figures 9 à 12. Dans le socle inférieur se trouvent des vibrateurs magnétiques, dont on peut régler l'amplitude par le levier 13. La résistance 14 règle l'intensité tandis que l'interrupteur 15 sert à brancher et débrancher l'instrument. L'énergie vibratoire est conduite vers le haut, à partir du générateur de vibrations 7, par des tiges vibra- toires 5. Selon le nombre des tamis, les tiges vibratoires peuvent être plus longues ou plus courtes. Les tamis individuels c, d, e, etc...., ainsi que le récipient de tamisage h sont perforés et munis de petits tùbes d'espacement 16, dans lesquels sont guidées les tiges vibratoires 5. Les bagues-écrous 17 maintiennent centrés les petits tubes d'espaeement.
La fermeture rapide 18 appuie le couvercle 19 sur le tamis le plus élevé et serre ainsi tout le jeu des tamis.
D'après la figure 14, on a disposé dans un bâti 20, des ensembles individuels de tamisage 21. Chacun de ces ensembles 21 est muni de vibrateurs 7. Les ensembles de tamisage 21 sont montés sur des galets 22 et réglables en position inclinée, au moyen de dispositifs de réglage 23. Les ensembles tamisage 21 sont munis de clapets de trop-plein 24.
Le bâti 20 est constitué en forme de caissons posés l'un dans l'autre, de sorte qu'on peut à volonté ajouter ou enlever des ensembles de tamisage. La partie supérieure du bâti 20 est munie d'une trémie de remplissage 26, et, à la base de cette trémie, un dispositif doseur répartit uniformément la matière à tamiser.
Le dispositif de dosage est également actionné par vibration électromagnétique.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour le tamisage de matières solides ou liquides, caractérisé en ce qu'un tissu de tamisage est tendu dans un cadre et que ce tissu, mû rythmiquement en des points répartis sur la surface de tamisage, prend un mouvement sinusoïdal auquel se superposent des ondes de fréquence élevée.
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METHOD AND DEVICE FOR SIEVING A SOLID OR LIQUID MATERIAL.
The present invention relates to a method and a device for sieving a solid or liquid material.
In the large number of sieving machines or assemblies which are customary today, the sieving fabrics, stretched in frames, are set in motion by means of said frames. This method can be reduced to the ancient method of sieving by hand. The only change is that the most diverse impulse devices have become ever stronger and faster. However, there is always a frame with a strained sieve, which is set in vibration, whether by knocking, beating, by unbalanced rotary movements or by electromagnetic vibration. Second, this shock is transmitted first to the material to be sieved or to the sieving fabric.
In the case of fine and very fine screenings for which extremely fine fabrics are used, a difficulty is encountered which consists in that this weaving can no longer follow the vibrations of the frame, in particular in the case of large surfaces and of a material heavy to sift. It follows that, on such sieves, dead zones occur which are lost for sieving.
Likewise, from an energetic point of view, it is a roundabout way to vibrate a relatively heavy frame to attack the sieving fabric with it.
Likewise, the methods which have heretofore been made known for the direct control of the sieve fabric by means of various impulse devices do not eliminate these difficulties, since in these methods the oscillations are transmitted in their entirety to a stretched fabric by means of stiffening bands and ties.
Furthermore, in the case of transmission through the frame, the movements of the sieve fabric relative to the
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material to be sieved owe more or less their effectiveness to a friction, which, seen in a plane, can take circular or elliptical shapes, when the transmission of the energy of impulse takes place perpendicular to the sieving fabric, there are produced centrifugation movements which sometimes keep a material to be sieved in suspension, but do not cause rapid sieving.
The present invention has posed the problem of providing a method and a device for sieving solid and liquid materials; according to which it is possible to sufficiently vibrate a material supplied to a sieve, by direct transmission of motion, in order to achieve a flawless sieving operation.
To solve this problem, the screen fabric is put into high frequency sinusoidal vibrations by oscillating elements, appropriately attacking it at separate points. However, in order to create a sinusoidal oscillation, it is necessary that the sieve fabric itself has the necessary freedom of movement, so it cannot present any particular tension in any direction, and, moreover, the sieve fabric must be attacked with a determined minimum frequency, to effect such a vibration.
In addition, it is useful to further superimpose on the sinusoidal vibration higher waves created only by electromagnetic means, by exciting longitudinal vibrations on vibration transmission rods, by limiting the amplitudes. In this arrangement, progressive transverse waves are produced which, by virtue of their strong reflecting power, guarantee the complete use of the entire sieving fabric. As a result of these vibrations, between the sieving fabric and the goods to be sieved, a rolling, overturning, centrifuging and friction movement occurs, these various movements still occurring at the same time in various planes.
To create vibrations of this kind, it is only useful to exert a point action on the screen fabric, since the vibrations are propagated circularly.
The heat dissipation of the vibrating elements takes place by means of light metals with high thermal conductivity, the sheet bundles of the magnets being strongly bonded with the light metal, for example included in the light metal. The light metal for heat dissipation is then shaped so that at the same time it represents the protective housing for the magnetic oscillator.
An embodiment of the invention is shown by way of example in the accompanying drawings, in which,.,
Fig. 1 is a schematic view of a screening device, seen from the front.
Fig. 2 is a view of the same device, seen from the side.
Fig. 3 is a top plan view.
Figs 4 to 8 are schematic views showing the vibration curves.
Fig. 9 is a longitudinal sectional view of a magnet.
Fig. 10 is a sectional view along A-B of FIG. 9;
Fig. It is a view in median longitudinal section of another embodiment of the magnet.
Fig. 12 is a sectional view along C-D of FIG. 11.
Fig. 13 is a schematic median sectional view of a sieving machine.
Fig. 14 is a schematic side view of a multistage machine.
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According to Fig. 1, a sieving assembly consists for example of a sieving fabric 1, which is stretched between rubber cushions'
2, in the fixed frame ±, only by stapling the fabric. On a rigid bridge .4 is mounted at a fixed position, an electromagnetic oscillator 7, the energy of which is transmitted directly to the sieving fabric by means of the vibrating rod 1 and the elasticity of the link 6.
In such an arrangement, due to the limitation of the amplitudes, the oscillating rod of the oscillator takes on its own oscillation, which is directly superimposed on the sinusoidal oscillations produced. The material to be supplied therefore undergoes an extraordinarily intense rotating movement, as large quantities as possible being brought in the minimum time to the sieve surface proper for the sieving.
As an impulse assembly are used, for example, electromagnetic vibrators working at a frequency of 100 vibrations per second. Figure 2 shows a screen surface actuated in this manner, tilted sideways to automatically bring the rejects to the outlet.
Four vibrating rods 3¯ have been shown on the sieving fabric, rods which, in this case, do not act uniformly on the sieve fabric, but with a phase shift of 180. As a result of such an arrangement, the sieving fabric also experiences, besides an intense movement, wider vibrations which have an appearance similar to that indicated by the curve at the bottom of Figure 2. We also see on the curve the superimposed oscillations.
Figure 3 is a plan view of a very large sieving surface which is attacked at eleven points 6. In this case, the oscillators operate, in the middle, at a rate opposite to that of the oscillators of the longitudinal surfaces and it is evident that on such a surface dead zones are no longer possible. By individual adjustment of the various groups there is still the possibility of varying the intensity also on a sieving surface.
It is therefore possible, for example on the most upper part of a sieving surface, to cause by hard impacts, a disintegration, for example of lumps which, on the middle of the sieving surface, arrive at a thorough sieving, while that at the lower end a rapid ejection takes place.
In FIGS. 4 to 8, the vibrations created by the magnetic vibrations and the vibrations produced in the sieving fabric have been shown. Figure 4 shows a simple sinusoidal vibration, much like a magnetic vibrator produces. This vibration has, for example, a frequency of 100 herz when using alternating current at 50 herz. In FIG. 5, the limitation of the amplitude has been indicated in a-a. Such a limitation creates on the transmission elements over-vibrations which appear as damped vibrations similar to those which are drawn in figure 6.
However, if these vibrations are transmitted to the sieving fabric, there are oscillations patterns corresponding to Figures 7 and 8, according to which the over-vibrations extend over the entire vibration curve. While in Fig. 7 the frequency of the over-vibrations reaches about 2000 Hz, it rises to about 4500 Hz in Fig. 8 and thus reaches the range of high acoustic vibrations.
It is easy to see, that, in the case of movement of this kind, each individual mesh of a sieving fabric has reached its maximum efficiency, and that it is also excluded that a mesh of this kind could occur. 'obstruct or clog.
By varying the intensities, there are also changes in the frequencies of the higher waves.
When the various assemblies which are necessary to attack large sieving surfaces are individually regulated, it is therefore
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possible to create, by zones on one and the same sieving surface, various vibration patterns. This is for example interesting in the case of long sieving surfaces where one wants for example to carry out, in the upper part, a large disintegration of lumps, while one wishes a heavy sieving, in the middle- from the sieving surface and rapid ejection of the residue on the lower end.
Figures 9 to 12 show two different magnetic vibrators, each in two different figures. In FIGS. 9 and 10, a vibratory rod 5, linked to a screening fabric 1, is guided through a solenoid 9 arranged in a vibrator 7. It carries, as a head, an armature 10 which is attracted by the solenoid. The vibrating rod 2. is held by the spring 11, tuned as much as possible to the base frequency. The sinusoidal vibrations produced are limited in amplitude by a one-sided or two-sided stopper and strong over-vibrations are created by the own excitation of the transmission elements which put the sieving fabric into vibrations according to figures 7 and 8.
In Figures 11 and 12, the head provided with an armature 10, a vibrating rod 5, is guided up to in front of the magnet of a vibrator 7, and also held by springs 11. By placing a vibrator 1 d 'after Figures 9 and 10 and from Figures 11 and 12, an inverse sinusoidal curve is reached in the sieving fabric and by interference, an increase in amplitudes, because the vibrators are phase-shifted by 180.
Figure 13 shows, in another embodiment, a sieving device provided with vibrators according to Figures 9 to 12. In the lower base are magnetic vibrators, the amplitude of which can be adjusted by the lever 13 Resistor 14 adjusts the intensity while switch 15 is used to switch the instrument on and off. The vibratory energy is conducted upwards from the vibration generator 7 by vibratory rods 5. Depending on the number of sieves, the vibratory rods may be longer or shorter. The individual sieves c, d, e, etc ...., as well as the sieving container h are perforated and provided with small spacer tubes 16, in which the vibrating rods 5 are guided. The nut rings 17 keep centered the small space tubes.
The quick-release 18 rests the cover 19 on the uppermost screen and thus tightens the entire clearance of the screens.
According to Figure 14, there are arranged in a frame 20, individual sets of screening 21. Each of these sets 21 is provided with vibrators 7. The screening sets 21 are mounted on rollers 22 and adjustable in an inclined position, by means of adjustment devices 23. The screening units 21 are provided with overflow valves 24.
The frame 20 is formed in the form of boxes placed one inside the other, so that it is possible to add or remove sieve assemblies at will. The upper part of the frame 20 is provided with a filling hopper 26, and, at the base of this hopper, a metering device uniformly distributes the material to be sieved.
The dosing device is also actuated by electromagnetic vibration.
CLAIMS.
1.- Process for the sieving of solid or liquid materials, characterized in that a sieving fabric is stretched in a frame and that this fabric, moved rhythmically at points distributed on the sieving surface, takes a sinusoidal movement at which superimpose high frequency waves.