Appareil centrifugeur pour l'élimination de liquide de masses délayées. L'invention se rapporte à un appareil- centrifugeur pour l'élimination de liquide de masses délayées, particulièrement celles de nature céramique.
Dans l'industrie céramique, l'ancien procédé de fabrication de la,pâte consiste à délayer l'argile dans l'eau qui est ensuite décantée dans des bassins. Cette opération occasionne un temps de fabrication tellement long qu'il arrive souvent dans certaines usines, que le nombre de bassins est insuffisant pour fournir pendant les mois d'hiver, la barbotine ou pâte nécessaire à la fabrication céramique.
L'application plus moderne des filtres- presses pour exprimer le liquide de ces masses céramiques délayées est tellement onéreuse et son rendement est si minime, que de nom breux industriels ont dû renoncer à leur emploi.
La centrifugation connue et plus récente des masses délayées est un procédé plus rapide et moins coûteux. L'appareil centrifu- geur objet de l'invention présente la particu larité qu'un tambour rotatif renferme une plaque formant avec le fond du tambour, auquel elle est reliée par des entretoises, un compartiment centrifugeur à, arrivée centrale de massé à traiter, destiné à canaliser celle- ci vers la périphérie du tambour sous l'effet de la force centrifuge,
puis plusieurs cloisons internes formant des compartiments régula teurs d'agglomération de la masse, communi quant entre eux à leur périphérie, un drain partant d'un de ces compartiments pour rame ner au premier compartiment la masse insuf fisamment agglomérée, un tube d'évacuation pénétrant- à l'intérieur d'un de ces compar timents pour évacuer le liquide éliminé, alors qu'un extracteur réglable est disposé pour amener automatiquement la pâte agglomérée à l'extérieur de l'appareil.
Sur le dessin annexé, donné à titre d'exemple La fig. 1 représente, en coupe, l'ensemble d'une forme d'exécution de l'appareil suivant l'invention, avec tambour conique à cloison nement intérieur et avec tuyaux d'arrivée de masse pâteuse et d'évacuation d'eau, ainsi qu'avec un extracteur de pâte; La fig. 2 est une vue de face de ce même appareil; La fig. 3 représente, en coupe, une autre forme d'exécution de l'appareil centrifugeur, avec tambour cylindrique, et en traits poin tillés une variante de forme du tambour; La fig. 4 est une vue de face de cet appareil.
L'appareil représenté aux fig. 1 et 2, comporte un tambour rotatif centrifugeur à côtés métalliques A et B reliés ensemble par des boulons a placés autour de sa périphérie extérieure. A l'intérieur et au milieu du tam bour se trouve fixé, au côté A, par des entre toises e, boulonnées en b, une plaque métal lique D, ayant en son centre une ouverture circulaire T donnant passage au tuyau S destiné à amener à l'intérieur du tambour la masse délayée à centrifuger. Les entre toises e autour de cette plaque circulaire sont plus ou moins nombreuses; elles ont pour but de la tenir au centre et d'en assurer la solidité.
Cette plaque D divise l'intérieur du tambour en deux compartiments centrifugeurs ayant pour but d'éviter que la masse à trai ter et arrivant par le tuyau S, ne soit pro jetée par suite de la vitesse de rotation du tambour, dans le tuyau R qui sert à la sortie du liquide éliminé et qui se trouve placé au côté opposé de la plaque D contre une cloi son C1 et à hauteur voulue.
La cloison C1 ainsi qu'une cloison ana logue C constituées chacune par unie plaque en métal cintré et circulaire ayant une forme tronconique sont disposées à l'intérieur du tambour de façon à le diviser en deux com partiments compris, l'un entre les cloisons CC1 et, l'autre, entre la cloison C et le côté B. Les cloisons Cl et C sont maintenues à dis tance voulue des côtés A et B par des entre toises c1 et c fixées au côté A par des bou lons d1 et d. L'espace vide entre le côté A et la cloison intérieure C1, constitue la cham bre centrifugeuse destinée à recevoir la masse à traiter.
Ces cloisons intérieures C1 et C à leur partie la plus évasée, ne touchent ni A ni B et laissent un petit espace ou vide f1 et f tout autour de leur périphérie pour don ner passage à la pâte plus ou moins débar- rassée de liquide. La fig. 1 montre que les espaces libres f' et f forment siphons tout autour tant entre les parties C1 C qu'entre les parties C B. C'est par f1 et f que la pâte passera pous sée par la pression intérieure qu'exerce la force centrifuge et le poids des délayages contenus dans l'appareil.
Après son passage en f, la pâte s'accumule dans le comparti ment entre C et B jusqu'à ce que l'équilibre de pression rie s'exerçant plus, un extracteur X ou spatule réglable de l'extérieur et péné trant plus ou moins profondément entre les parties<I>C et B</I> l'oblige à sortir par suite de la rotation du tambour.
Le compartiment entre C' et C constitue un régulateur au cas on, sous la pression intérieure et les irrégularités du tassement, il se produirait des fuites du délayage à tra vers la niasse pâteuse. Dans ce compartiment régulateur, les particules lion encore centri fugées continuent leur tassement et au cas où, par suite de circonstances imprévues, elles seraient en excédent, nu drain P formé d'un fer à cornière coudé visible sur la fig. 1, aurait pour but de ramener au centre du tambour cette quantité de masse incomplète ment traitée.
Le côté A du tambour se termine en son centre par un plateau d'accouplement L' venant s'adapter par des boulons sur un plateau d'égale dimension G formant une embase à l'extrémité de l'arbre horizontal H qui fera tourner.le tambour. Cet arbre H est maintenu dans sa position horizontale et à hauteur voulue par un socle sur lequel sont scellés et boulonnés les paliers avec butées à billes J <I>et J'</I> entre lesquels se trouvent les poulies fixe et folle @LT et<I>L</I> pour mettre en marche et arrêter le tambour centrifugeur.
Le tuyau 8 qui amène la niasse délayée ainsi que le tuyau r qui sert à l'évacuation de liquide éliminé par centrifugation de la niasse pénètrent dans le tambour centrifugeur par le centre sans toucher à celui-ci ni à la plaque intérieure D. fls sont maintenus dans leur position par un bras de force extérieur.
Le tambour centrifugeur de l'appareil représenté aux fig. 3 et 4 est de forme géné- raie cylindrique. La plaque D et les cloisons C C1 sont formées de plaques parallèles les unes aux autres, maintenues à distance voulue les unes des autres par des entretoises c' et c, les entretoises c longues de toute l'étendue du tambour permettant de maintenir la cloison C à sa distance entre Cl et B; les entretoises c1 maintiennent C1 à C. Les cloisons C1 et C, ainsi que le côté B du tambour présentent des ouvertures centrales comme dans l'appa reil des fig. 1 et 2 pour permettre le passage des tuyaux S et R.
Les compartiments internes du tambour communiquent entre eux par f1 et f et fonc tionnent exactement comme dans le premier appareil, le compartiment formé par C1 et C étant aussi le compartiment régulateur pour recevoir les pâtes incomplètement centrifugées qui sont rejetées au centre du tambour par un drain P. Le côté N et 0, qui forme le pourtour du tambour centrifugeur présente, comme le montre la fig. 3, une forme en gradin, mais pourrait aussi être sous forme de plan incliné montré en traits pointillés, four faciliter la poussée de la pâte d'un com partiment dans le suivant. La pâte, après avoir passé par f, vient aussi s'accumuler entre C et B ; elle est extraite ensuite au dehors par l'extracteur X sur lequel elle glis sera poussée par la force de rotation du tambour.
Les deux appareils représentés exactement de la même façon.
Lorsque le tambour centrifugeur est monté sur l'arbre-moteur H, prêt à être mis en marelle, il faut, avant de placer au centre les tuyaux $ et R, pratiquer l'étanchéité du tambour ; pour l'obtenir il suffit d'obstruer avec de la pâte céramique ou du produit pâteux que l'on veut fabriquer, le fond de l'appareil et les passages ou siphons f1 et f. On met, ensuite, graduellement eu marche l'appareil centrifugeur et on fait arriver dans le centre par le tuyau b', la ruasse délayée à centrifuger.
Dès que l'appareil est normalement en marche, les particules argileuses ou autres en suspension dans le liquide sont, par la rotation, projetées avec une rapidité plus ou moins grande selon la vitesse de l'appareil, contre les parties d et C1 formant le com partiment centrifugeur.
A mesure que se produit la centrifuga tion du produit, par suite de la différence de densité de ce dernier avec le liquide dans lequel il est en suspension, la pression inté rieure, provoquée par la force centrifuge et la quantité du produit contenu dans l'appa reil, pousse la pâte, au fur et à mesure de son agglomération, contre les parties A et 6" contre lesquelles elle glisse, continuant sa poussée, elle vient aussi passer par<B>fi,</B> puis par f, pour venir s'accumuler dans le com partiment entre <I>C et B,
</I> dans lequel elle se répand jusqu'à ce que la compensation des forces qui s'exerce entre les compartiments 9. 0r et<I>C B</I> arrête sa marche.
C*est à ce moment que l'extracteur X, plus ou moins profondément introduit entre B et C oblige la pâte à.sortir de l'appareil. Cet extracteur X ayant une inclinaison très accentuée facilite la pâte à tomber, par son propre poids, sur le sol ou sur des toiles entraînantes pour être enlevée.
S'il arrive que, par suite d'une centrifu gation incomplète, il se produise des fuites dans le passage f I entre A et C', ces fuites de barbotines encore fluides s'introduisent dans le compartiment entre C' et C pour continuer leur centrifugation ou, si elles sont trop abondantes, être à nouveau rejetées, par le drain P, dans le compartiment entre<I>A</I> et<I>D.</I>
A mesure que la pâte s'agglomère et que le liquide s'élimine, le niveau liquide s'élève dans le compartiment centrifügeur entre et CI et atteint rapidement la hauteur du tuyau d'évacuation R .qui se trouve placé contre la paroi C I à hauteur voulue et avec son orifice dirigé dans le sens contraire à la rotation. Par la rapidité de l'appareil, l'eau ou le liquide clarifié entre sous pression dans ce tuyau d'où elle est évacuée au dehors.
I1 ne reste plus qu'à régler l'entrée de la masse à traiter ainsi que la place du drain P et de l'extracteur X pour rendre automatique la fourniture de la pâte. Le débit horaire sera proportionné aux dimensions et la vitesse de rotation de l'appareil.
Centrifugal apparatus for removing liquid from diluted masses. The invention relates to a centrifuge apparatus for removing liquid from diluted masses, particularly those of ceramic nature.
In the ceramic industry, the old method of making paste consists of diluting the clay in water which is then decanted in basins. This operation causes such a long manufacturing time that it often happens in some factories that the number of basins is insufficient to provide during the winter months the slip or paste necessary for ceramic manufacture.
The more modern application of filter presses for expressing the liquid from these diluted ceramic masses is so expensive and its yield is so minimal that many manufacturers have had to give up their use.
The known and more recent centrifugation of the diluted masses is a faster and less expensive process. The centrifugal apparatus object of the invention has the particularity that a rotating drum contains a plate forming with the bottom of the drum, to which it is connected by spacers, a centrifuge compartment with a central inlet of the mass to be treated, intended to channel this towards the periphery of the drum under the effect of centrifugal force,
then several internal partitions forming regulating compartments for agglomeration of the mass, communicating with each other at their periphery, a drain leaving from one of these compartments to bring to the first compartment the insufficiently agglomerated mass, an evacuation tube penetrating- inside one of these compartments to evacuate the eliminated liquid, while an adjustable extractor is arranged to automatically bring the agglomerated dough outside the apparatus.
In the accompanying drawing, given by way of example, FIG. 1 shows, in section, the whole of one embodiment of the apparatus according to the invention, with a conical drum with internal partition and with pipes for entering the pasty mass and for discharging water, as well as than with a dough extractor; Fig. 2 is a front view of the same device; Fig. 3 shows, in section, another embodiment of the centrifuge apparatus, with a cylindrical drum, and in dotted lines a variant of the shape of the drum; Fig. 4 is a front view of this device.
The apparatus shown in Figs. 1 and 2, has a rotating centrifugal drum with metal sides A and B connected together by bolts a placed around its outer periphery. Inside and in the middle of the drum is fixed, to side A, by measuring rods e, bolted at b, a lique metal plate D, having in its center a circular opening T giving passage to the pipe S intended to bring inside the drum the diluted mass to be centrifuged. There are more or less between fathoms around this circular plate; their purpose is to keep it in the center and ensure its solidity.
This plate D divides the inside of the drum into two centrifuge compartments with the aim of preventing the mass to be treated and arriving by the pipe S, from being thrown as a result of the speed of rotation of the drum, into the pipe R which is used to exit the eliminated liquid and which is placed on the opposite side of the plate D against a partition its C1 and at the desired height.
The partition C1 as well as a similar partition C each constituted by a united bent and circular metal plate having a frustoconical shape are arranged inside the drum so as to divide it into two compartments included, one between the partitions CC1 and the other between partition C and side B. Partitions C1 and C are kept at a desired distance from sides A and B by spacers c1 and c fixed to side A by bolts d1 and d . The empty space between side A and the interior partition C1 constitutes the centrifuge chamber intended to receive the mass to be treated.
These internal partitions C1 and C at their most flared part, do not touch A or B and leave a small space or void f1 and f all around their periphery to give passage to the dough more or less free of liquid. Fig. 1 shows that the free spaces f 'and f form siphons all around both between the parts C1 C and between the parts C B. It is through f1 and f that the dough will pass pushed by the internal pressure exerted by the force centrifugal and the weight of the mixtures contained in the device.
After passing through f, the dough accumulates in the compartment between C and B until the pressure balance is exerted no longer, an extractor X or spatula adjustable from the outside and penetrating more or less deep between parts <I> C and B </I> forces it to come out due to the rotation of the drum.
The compartment between C 'and C constitutes a regulator in case one, under the internal pressure and the irregularities of the compaction, there would be leaks of the stirring through the pasty mass. In this regulating compartment, the lion particles still fugitive continue their settlement and in the event that, due to unforeseen circumstances, they are in excess, a drain P formed by an angled angle iron visible in fig. 1, would aim to bring back to the center of the drum this quantity of incompletely treated mass.
The side A of the drum ends in its center with a coupling plate L 'which is adapted by bolts on a plate of equal dimension G forming a base at the end of the horizontal shaft H which will rotate. the drum. This H shaft is maintained in its horizontal position and at the desired height by a base on which are sealed and bolted the bearings with ball thrust bearings J <I> and J '</I> between which are the fixed and idler pulleys @LT and <I> L </I> to start and stop the centrifuge drum.
The pipe 8 which brings the diluted mass as well as the pipe r which serves to evacuate the liquid removed by centrifugation of the mass enter the centrifuge drum from the center without touching it or the inner plate D. fls are maintained in their position by an external force arm.
The centrifuge drum of the apparatus shown in fig. 3 and 4 are generally cylindrical in shape. The plate D and the partitions C C1 are formed of plates parallel to each other, kept at a desired distance from each other by spacers c 'and c, the spacers c long over the entire extent of the drum making it possible to maintain the partition C at its distance between Cl and B; the spacers c1 hold C1 to C. The partitions C1 and C, as well as the side B of the drum have central openings as in the apparatus of figs. 1 and 2 to allow the passage of pipes S and R.
The internal compartments of the drum communicate with each other by f1 and f and function exactly as in the first device, the compartment formed by C1 and C also being the regulating compartment for receiving the incompletely centrifuged pasta which is rejected in the center of the drum by a drain P. The side N and 0, which forms the periphery of the centrifuge drum present, as shown in fig. 3, a stepped shape, but could also be in the form of an inclined plane shown in dotted lines, the oven facilitating the pushing of the dough from one compartment into the next. The dough, after passing through f, also accumulates between C and B; it is then extracted outside by the extractor X on which it slides will be pushed by the force of rotation of the drum.
The two devices shown in exactly the same way.
When the centrifuge drum is mounted on the motor shaft H, ready to be placed in the hopscotch, it is necessary, before placing the pipes $ and R in the center, to seal the drum; to obtain it, it suffices to obstruct the bottom of the apparatus and the passages or siphons f1 and f with ceramic paste or the pasty product that one wishes to produce. The centrifuge apparatus is then gradually put into operation and the diluted mass to be centrifuged is brought to the center through pipe b '.
As soon as the apparatus is normally in operation, the clay particles or others in suspension in the liquid are, by the rotation, projected with a greater or less speed according to the speed of the apparatus, against the parts d and C1 forming the com part centrifuge.
As the centrifugation of the product occurs, owing to the difference in density of the latter with the liquid in which it is suspended, the internal pressure, caused by the centrifugal force and the quantity of the product contained in the apparatus, pushes the dough, as it is agglomerated, against parts A and 6 "against which it slides, continuing its push, it also comes to pass through <B> fi, </B> then through f, to accumulate in the compartment between <I> C and B,
</I> in which it spreads until the compensation of the forces exerted between compartments 9. 0r and <I> C B </I> stops its course.
It is at this moment that the extractor X, more or less deeply inserted between B and C, forces the dough to come out of the apparatus. This X extractor with a very accentuated inclination facilitates the dough to fall, by its own weight, on the ground or on pulling fabrics to be removed.
If it happens that, following an incomplete centrifugation, there are leaks in the passage f I between A and C ', these still fluid slurries leaks enter the compartment between C' and C to continue their centrifugation or, if they are too abundant, be rejected again, through the drain P, into the compartment between <I> A </I> and <I> D. </I>
As the paste agglomerates and the liquid is eliminated, the liquid level rises in the centrifuge compartment between and CI and quickly reaches the height of the discharge pipe R. Which is placed against the wall CI at desired height and with its orifice facing in the opposite direction to rotation. By the speed of the device, water or clarified liquid enters under pressure in this pipe from where it is evacuated outside.
All that remains is to adjust the inlet of the mass to be treated as well as the place of the drain P and of the extractor X to make the supply of the paste automatic. The hourly flow will be proportional to the dimensions and the rotation speed of the device.