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La présente invention concerne un dispositif de séparation par voie humide, par sédimentation, à commande par air comprimé du mouvement de l'eau de sédimentation, et vise à améliorer un tel dispositif.
On atteint ce but en prévoyant pour la commande de l'admission de l'air dans la chambre de pression du dispositif de séparation par
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pédiën'tation ,- i urr1t1; oir. :rot.if entoure -d'un manchon cylin- drique qui à son tour est logé librement dans un carter comportant un rac- cord pour l'admission d'air comprimé et un autre établissant la liaison avec la chambre de pression du dispositif de séparation par sédimentation, lequel tiroir possède pour l'admission de l'air une ouverture dont le bord saillant décrit une ligne hélicoïdale tandis que le manchon possède une ouverture correspondante à bord de commande décrivant la même ligne héli- coidale et plus large que celle du tiroir,
et est pourvu d'un dispositif pour le déplacer dans le sens de la ligne hélicoïdale. Cela offre l'avan- tage de pouvoir maintenir constant le moment d'ouverture de l'admission de l'air, de sorte que pendant le travail on peut aisément modiifer et adapter aux corconstances le remplissage de la chambre de pression et par conséquent la hauteur du mouvement de l'eau de sédimentation.
Les dessins annexés montrent plusieurs formes de réalisation de l'invention.
La fig. 1 est une coupe longitudinale médiane de la commande à tiroir rotatif.
La fig. 2 en est une vue en plan.
La fig. 3 est une coupe par la ligne I-I.
La fig. 4 est une coupe par la ligne II-II.
La fig. 5 est à plus grande échelle une coupe partielle par la ligne III-III.
La fig. 6 est une coupe par la ligne IV-IV.
La fig. 7 est une vue dans le sens de la flèche A.
La fig. 8 est un développement du tiroir rotatif pour l'admission de l'air.
La fig. 9 est un développement du tiroir rotatif pour l'admission de l'air.
Les figs. 10a à 10d montrent les positions respectives des ou- vertures d'admission de l'air dans différentes positions du'manchon.
Les figs. 11a à 11d montrent la coopération des ouvertures d'ad- mission de l'air lorsque le tiroir tourne et que le manchon occupe une de ses positions extrêmes.
Les figs. 12a à 12d montrent la coopération des ouvertures d'ad- mission de l'air lorsque le tiroir tourne, et que le manchon occupe l'au- tre position extrême.
La fig. 13 est un diagramme de la pression.
La fig. 14 montre une autre forme de réalisation d'une commande à tiroir rotatif représentée en coupe longitudinale médiane.
La fig. 15 en est une vue en plan.
La fig. 16 est une coupe par la ligne V-V.
La fig. 17 est une coupe par la ligne VI-VI.
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La fige 18 est une coupe par la ligne VII-VII.
La fig. 19 est un développement du tiroir rotatif.
Les figs. 20a à 20d montrent les positions respectives de l'ou- verture d'admission de l'air du tiroir rotatif et de l'ouverture du man- chon, dans différentes positions de-ce dernier.
Les figs. 21a à 21d montrent la coopération de ces ouvertures lorsque le tiroir rotatif tourne, et que le manchon occupe une de ses po- sitions extrêmes.
Les figso 22a à 22d montrent la coopération des ouvertures lors- que le tiroir rotatif tourne, et que le manchon occupe l'autre position extrême.
La fig. 23 montre schématiquement en coupe transversale la com- mande à tiroir rotatif.
La fig. 24 montre le diagramme de pression correspondant.
La fig. 25 montre un diagramme d'un mouvement de sédimentation.
La fig. 26 est une coupe longitudinale d'une installation de séparation par sédimentation.
La fig 27 est une coupe par ligne VIII-VIII.
Un arbre 4 est tourillonné dans un carter cylindrique 1 (figs.
1 à 4) présentant latéralement un raccord 2 pour l'admission d'air compri- mé et en bas, un raccord 3 établissant la liaison avec la chambre de pres- sion d'un dispositif de séparation, par sédimentation, par voie humide.
Sur cet arbre 4 est calé un premier tiroir rotatif 5 ouvert vers le rac- cord 2 et fermé du côté opposé. Ce tiroir 5 est entouré d'un manchon 6 placé librement dans le carter. Dans la partie cylindrique du tiroir rota- tif est aménagée une ouverture 7 pour l'admission de l'air comprimé dans lé dispositif de séparation par sédimentation. Comme on peut le voir sur la vue développée de la fig. 8 cette ouverture 7 est triangulaire et pos- sède un bord saillant 8 décrivant une ligne hélicoïdale. L'ouverture 9 correspondante, aménagée dans la manchon, possède un bord de commande 10 qui décrit une ligne hélicoïdale identique, comme le montre également la figo 8. Cette dernière montre aussi que l'ouverture 9 est plus grande de la quantité C que l'ouverture 7
Sur le manchon, une plaque étroite 12 est fixée à l'aide de vis 13 (fig. 5).
Dans cette plaque est vissée une broche 14 dont l'extrémité libre est sphérique. La plaque 12 fait saillie avec jeu latéral, dans une fente 15 du carter 1, qui s'étend parallèlement aux bords 8 et 9 (fig.2)o La fente est fermée vis-à-vis des parois latérales 21 et 22 par un cou- vercle en forme de caissette. Dans ce couvercle est montée une vis 18, qui en sort par une de ses extrémités pourvue d'un carré 19. Sur cette vis est placé un écrou 20 qui touche presque les parois latérales 21 et 22 et porte avantageusement un index 23 qui sort par une étroite fente 24 de la paroi 21. Sur cette paroi et en dessous de l'index, est prévue une gra- duation 25 fig 7 L'écrou 20 possède aussi deux tocs 26 qui encadrent la broche 14.
La fig. 1 montre le manchon occupant sa position extrême gauche.
La position qu'occupent alors les ouvertures 7 et 9 est montrée sur la fig. 10a les bords 8 et 10 étant alors exactement superposés. Comme on peut le voir, dans cette position, les bords s'étendant axialement 30 et 31 des deux ouvertures sont écartés entre eux de la distance D. Si à l'ai- de du carré 19, on fait tourner la vis 18 sur elle-même dans le sens des aiguilles d'ue montre, 1'écrou. 20 se déplace vers la droite en entraînant
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le manchono Suivant l'inclinaison de la fente 15 le manchon décrit un mouvement hélicoïdal tel que, dans le sens de son bord de commande 10, l'ou- verture 9 se déplace vers l'ouverture 7.
Les figures 10b et 10c montrent les positions respectives des ouvertures 7 et 9 dans deux positions inter- médiaires du manchon et la figure 10d montre les ouvertures dans la po- sition extrême à droite du manchon. Dans cette dernière position, les bords 30 et 31 sont écartés entre eux de la distance E qui dépasse de la quantité F la distance D. La position du manchon, ou les positions res- pectives des deux ouvertures 7 et 9, peuvent être lues à l'aide de l'in- dex 23 sur la graduation 25.
Les figs. 11a à lld montrent la coopération des ouvertures 7 et 9 pendant le travail, c'est-à-dire lorsque le tiroir rotatif 5 tour- ne et que le manchon 6 occupe sa position extrême à gauche. La fig. 11a montre la position des deux ouvertures immédiatement avant le début de l'admission de l'air dans le dispositif de séparation. Sur les figs. llb et 11c les parties hachurées représentent la section transversale libre pour le passage de l'air lorsque pendant la rotation du tiroir rotatif, les deux ouvertures 7 et 9 occupent les positions représentées, dans les- quelles elles se superposent. La fig. 11d montre la position des ouver- tures au moment où l'admission d'air vient d'être fermée.
Comme on peut le constater, pour chaque rotation du tiroir, l'admission d'air est ou- verte sur la trajectoire du tiroir, sur une distance égale à D.
Les figs. 12a et 12d montrent les mêmes conditions, dans le cas où le manchon se trouve dans la position extrême à droite. On voit que l'admission d'air à chaque rotation du tiroir est ouverte sur la trajec- toire du tiroir, sur une distance égale à E. Comme déjà dit, cette dis- tance dépasse d'une quantité F la distance D. En conséquence, dans la po- sition à droite du manchon, l'admission d'air est chaque fois ouverte sur la trajectoire du tiroir qui correspond à la quantité F, plus longuement que dans la position à gauche dù manchon. En d'autres mots, lorsque le manchon se déplace de gauche à droite le remplissage de la chambre de pres- sion augmente, et il diminue lorsque le manchon se déplace de droite à gauche. On comprend aisément que le moment de l'ouverture reste inchangé.
L'invention permet donc de régler par des moyens simples le remplissage de la chambre de pression et ainsi la hauteur de mouvement de l'eau de sédimentation, en maintenant constant le moment de l'ouverture de l'en- trée d'air, ce réglage pouvant se faire aussi bien à l'arrêt que pendant le travail.
Pour l'échappement de l'air de la chambre de pression, on monte sur l'arbre 4 à une certaine distance du tiroir rotatif 5, un second tiroir rotatif 33 qui du côté du tiroir 5 est relié librement au rac- cord 3. Du côté opposé ce tiroir 33 est fermé. Dans sa partie cylindrique il présente une ouverture 34 pour l'échappement de l'air qui, comme le montre le développement sur la fig. 9, a une section transversale rectan- gulaire. Près de cette ouverture, le carter possède une ouverture cor- respondante 35 dont la section transversale a la forme d'un rectangle al longé, comme on peut le voir également sur la fig. 9.
Les figso 8 et 9 montrent le décalage des ouvertures 7 et 9 du côté de l'admission de l'air comprimé, par rapport aux ouvertures 34 et 35 du côté de l'échappement. D'autre par, la fig. 13 montre le diagramme des pressions que l'on obtient avec le dispositif deerégaleg représenté, à savoir une fois dans le cas où le manchon se trouve dans sa position extrême à gauche (traits pleins) et l'autre fois dans le cas où il se trou- ve dans sa position extrême à droite (traits interrompus). Comme on peut le voir, lorsque le manchon se trouve dans la position à droite, le rem- plissage est d'environ 12 plus grand que dans la position à gauche. le
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diagramme des pressions montre aussi que l'admission se ferme à 30 ou 18 avant l'ouverture de l'échappement.
De ce fait, l'air comprimé peut se dé- tendre sensiblement suivant la ligne 37 ou 38 avant de s'échapper. D'au- tre part,l'échappement se ferme déjà 30 avant la réouverture de l'admis- sion de l'air. L'air se trouvant encore dans la chambre de pression est ainsi comprimé sensiblement suivant la ligne 39 sous l'effet du reflux de l'eau du dispositif de séparation par sédimentation.
Dans la forme de réalisation montrée sur la fig 14 un seul ti- roir tambour rotatif 4 est prévu pour la commande de l'admission et de l'é- chappement de l'air. L'appareil possède un carter 41 présentant du côté gauche un raccord 42 pour l'admission de l'air comprimé et, en bas, un raccord 43 établissant la liaison avec la chambre de pression du disposi- tif de sédimentation. Du coté droit, ce carter est relié par plusieurs nervures 44 à un flasque 45 qui, avec le bord du carter, enferme un espa- ce 47 communiquant librement avec l'extérieur. Dans le carter est touril- lonné un arbre 46 sur lequel est calé le tiroir rotatif 40. Ce dernier est divisé en deux compartiments 49 et 50 par une cloison sensiblement diago- nale, ces compartiments étant tous deux ouverts vers les faces du tiroir rotatif.
De ce fait, le compartiment 50 communique avec le raccord 42 et le compartiment 49 avec l'atmosphère, par l'intermédiaire de l'espace 47.
Près du compartiment 50, le tiroir rotatif présente une ouverture d'ad- mission 51 pour l'air comprimé. Comme on peut le voir sur le développe- ment de la fig.19, cette ouverture 51 a une section transversale trapézoi- dale et son bord 53 en saillie décrit une ligne hélicoïdale. Le bord oppo- sé 54 est avantageusement exécuté de manière à décrire une ligne hélicoi- dale à plus forte inclinaison. De cette manière, l'ouverture présente une forme allongée qui s'étend presque sur toute la largeur du tiroir rotatif.
Près du compartiment 49 le tiroir rotatif présente une ouverture 55 éga- lement trapézoïdale, pour l'échappement de l'air comprimé venant de la chambre de pression du dispositif de sédimentation, et dont le bord en saillie 56 décrit une ligne hélicoïdale correspondant à celle décrite par le bord 54. Le tiroir rotatif est entouré par un manchon cylindrique 60 présentant une ouverture trapézoïdale 62 près du raccord 43. Comme on peut le voir sur la fig.19, cette ouverture 62 possède un bord de commande 61 correspondant aux bords 53 et 56. Le bord opposé 63 décrit une ligne héli- coïdale correspondant à celle des bords 54 et 57. Le'développement montre encore que l'ouverture 62 est plus large de la quantité C et que les ouver- tures 51 et 55.
Tout comme le manchon 6 de la première forme de réalisa- tion, le manchon 60 est pourvu d'un dispositif de réglage 12-26 à l'aide duquel il peut être déplacé en décrivant une hélice c'est-à-dire parallè- lement au bord de commande 61.
Les figs. 20a à 20d montrent les positions respectives des ou- vertures 51 et 62 pour différentes positions du manchon, et la fig.20a montre la position des ouvertures lorsque le manchon occupe la position à gauche. Dans cette position, les bords 54 et 63 des deux ouvertures ont un écartement égal à H. Les figso 20b et 20c montrent les ouvertures dans deux positions intermédiaires du manchon et la fig.20d les montre lors- que le manchon occupe la position extrême à droite. Dans ce cas, les bords 63 et 64 ont un écartement K qui dépasse de la quantité L la distance H.
Les figs. 21a-21d montrent les conditions pendant le travail, c'est-à-dire pendant la rotation du tiroir, et plus précisément lorsque le manchon occupe sa position extrême à gauche. La fig.21a montre la po- sition des deux ouvertures immédiatement avant le début de l'admission de l'airo Sur les figs. 21b et 21c, les surfaces hachurées représentent les sections tranversales libres pour le passage de l'air dans ces positions.
La fige 21d montre la position des deux ouvertures au moment où l'admission
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de l'air vient d'être fermée. Comme on peut le voir sur les figs. 21a-21d, à chaque tour le tiroir ouvre l'admission d'air sur une distance égale à H.
Les figs. 22a à 22d montrent les mêmes conditions pour le cas où le manchon se trouve dans la position extrême à droite. L'admission d'air reste alors ouverte sur une trajectoire du tiroir égale à K, c'est-à-dire que dans la position à droite du manchon l'admission de l'air est ouver- te sur une trajectoire du tiroir plus grande de la quantité L que dans la position à gauche du manchon.
Lorsque l'ouverture 55 passe sur l'ouverture 52, l'échappement de l'air de la chambre de pression est ouverte et l'air en sort par le compartiment 49 et l'espace 47, vers l'extérieur.
Au-dessus de la coupe transversale schématique (fig.23) du dispo- sitif de commande décrit, est représenté le diagramme des pressions cor- respondant (fig.24). Ici aussi les traits pleins montrent les conditions dans la position extrême à gauche, tandis que les traits interrompus repré- sentent les conditions dans la position extrême à droite du manchon. Com- me on peut le voir, dans le premier cas l'admission d'air est ouverte sur une trajectoire de 64 du tambour rotatif. L'air se détend ensuite suivant la ligne 65 jusqu'à ce que l'échappement s'ouvre après une trajectoire ultérieure de 26 , c'est-à-dire au total de 90 .
Elle reste fermée jusqu'à environ 45 avant la réouverture de l'admission de l'air, de sorte que l'air qui après la fermeture de l'échappement reste encore dans la cham- bre de pression est comprimé suivant la ligne 66 sous l'effet du reflux de l'eau de sédimentation.
Dans la position extrême à droite du manchon, le moment d'ouver- ture de l'admission de l'air reste le même. Toutefois, la durée d'ouver- ture est alors de 78 . Ensuite l'air se détend suivant la ligne 67 jusqu'à ce que l'échappement s'ouvre encore de 12 , donc comme auparavant, de 90 au total. Lors du déplacement du manchon dans sa position extrême à droi- te, le point de fermeture de l'échappement de l'air se déplace légèrement d'environ 14 vers le point d'ouverture de l'admission de l'air. Toutefois celà n'a pratiquement pas d'influence sur le processus de sédimentation.
L'air se trouvant encore dans la chambre de pression après la fermeture de l'échappement, est comprimé suivant la ligne 68.
La fig. 25 représente le diagramme de la course de sédimentation, c'est-à-dire le parcours du mouvement de l'eau pendant le travail. Le trait plein 70 correspond au mouvement de l'eau lorsque le manchon se trouve dans sa position extrême à gauche, tandis que le trait interrompu 71 cor- respond à ce mouvement lorsque le manchon est complètement déplacé vers la droite. On constate que lorsque le manchon est déplacé vers la droite, c'est-à-dire lorsque le remplissage augmente, la hauteur de mouvement augmente considérablement.
Les figs. 26 et 27 montrent une installation de séparation par sédimentation conforme à l'invention, et destinée à la préparation de char- bon. Elle est constituée par une cuve de sédimentation 75 qui par une cloi- son longitudinale 76 est divisée en deux compartiments 77 et 78. Le com- partiment 77 est fermé en haut par un couvercle 74. Dans le compartiment 78 sont montées deux plaques de sédimentation 79 et 80.
Entre elles est prévue une fosse d'évacuation 81 pour les pierres et à l'extrémité de la plaque 80 une fosse d'évacuation 82 pour les mixtes. L'évacuation du char- bon pur se fait par la goulotte 83Les cloisons de délimitation latéra- le 84 et 85 de la fosse 81, de même que la cloison 86 qui avec la paroi extérieure 87 enferme la fosse 82, s'étendent dans le compartiment 77 di- rectement jusqu'au couvercle 74, Il est avantageux que la chambre sous la
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plaque de sédimentation 79 soit divisée par la cloison transversale 88 en deux compartiments 89 et 90, de même que la chambre sous la plaque de sé- dimentation 80 le soit par une cloison transversale 91, en deux comparti- ments 92 et 93.
Les cloisons transversales 88 et 91 s'étendent dans le compartiment 77 également jusqu'au couvercle 74. Donc chaque compartiment 89, 90, 92 et 93 correspond dans le compartiment 77 à une chambre (cham- bre de pression) 94, 95, 96 ou 97, avec laquelle il communique. De même les fosses 81 et 82 communiquent avec une chambre 98 ou 99 du comparti- ment 77.
Sur le couvercle 74 et dans le voisinage de chaque chambre de pression 94, 95, 96 et 97, est montée une commande à tiroir rotatif 100 suivant l'invention, par exemple du type montré sur la fige 14. Il est avantageux de prévoir également dans le voisinage de chaque chambre 98 et 99 une commande à tiroir rotatif 101, de sorte que la colonne d'eau se trouvant dans les fosses 81 ou 82 soit également soumise à des pulsations.
Les tiroirs rotatifs des différentes commandes sont montés sur un arbre commun 107 commandé par le moteur 106. L'air comprimé arrive par la con- duite 103 à laquelle les commandes sont reliées par un tuyau 104 dans le- quel est monté une soupape 105.
Comme il n'est pas tellement important de régler la hauteur de course du mouvement de l'eau dans les fosses d'évacuation 81 et 82, les commandes à tiroir rotatif 101 peuvent aussi être exécutées sans manchon réglable.
REVENDICATIONS.