Appareil à tamiser La présente invention a pour objet un appareil à tamiser, notamment pour le tamisage d'un maté riau mouillé ou humide.
Un tel appareil joue un rôle important dans. le tamisage des minerais de fer humides qui exercent une action abrasive notable sur les organes consti- tuant le tamis, et l'invention a pour but de fournir un appareil permettant d'éviter les difficultés ren contrées jusqu'ici lors de l'élimination, en vue de leur récupération, des fines particules du minerai de fer qui ,présente une forte teneur d'humidité.
Ordinairement, on a coutume de délivrer le minerai, à partir d'une trémie et d'un transporteur qui lui est associé, à un appareil à tamiser qui est soumis à des vibrations. Ainsi, en déplaçant le mine rai par gravité sur la surface de tamisage de l'appa reil constituée par une grille formée ordinairement de barres, de tiges ou de mailles, tout en produisant une vibration de l'appareil dans son ensemble, les plus petits morceaux du matériau se déplaçant vers le bas sur la surface de tamisage sont obligés de passer entre les barres.
de la grille, de sorte que tous les morceaux au-dessous d'une certaine dimension sont séparés et recueillis par un mécanisme collec teur quelconque. La mise en #uvre d'un tel procédé ,permet de récupérer les morceaux de très petites dimensions ou la matière très fine qui peut être alors frittée et, à un stade ultérieur, qui peut être renvoyée à l'appareil de tamisage avant d'être envoyée à un four de réduction du minerai.
Par suite des propriétés hautement abrasives du minerai, quand il est mis en vibration sur une telle surface de tamisage pour la séparation par déplace ment par gravité, on a trouvé qu'il est nécessaire de remplacer souvent la grille par suite de l'usure de celle-ci. Il s'est révélé nécessaire de munir l'appareil à tamiser d'une surface de tamisage comprenant plu sieurs tiges ou barres disposées transversalement par rapport à un cadre vibratoire et parallèles les unes aux autres, les tiges espacées étant maintenues rigi dement dans les côtés opposés de ce cadre.
En espa çant les tiges ou les barres de distances appropriées, il est possible de déterminer la dimension des parti cules tamisées qui tombent à travers cette surface. En même temps, les morceaux de matière de plus grandes dimensions peuvent être retirés de dessus les barres ou les tiges pour être recueillis dans un passage placé à la suite desdites barres, après quoi la matière est envoyée dans le milieu de réduction du minerai.
On a également utilisé des grilles formées de plusieurs séries de barres ou de tiges croisées pour constituer des mailles, une partie des barres ainsi disposées se trouvant disposées transversalement à la trajectoire de déplacement du minerai et les autres sensiblement parallèlement à cette trajectoire du déplacement. De plus, la rigidité de l'ancrage des tiges ou des barres sur le cadre de support permet de déterminer les caractéristiques de tamisage par les interstices laissés. entre les barres.
Les vibrations sont transmises à la surface de tamisage par un mécanisme vibrateur. Pour produire un tel mouve ment, la surface de tamisage est ordinairement mon tée élastiquement sur un cadre principal par rapport au mécanisme vibrateur. Les appareils du type décrit plus haut, bien que jouant un rôle important dans l'industrie, sont néan moins d'un entretien coûteux et sont en général inef ficaces par suite de leur forte usure.
En conséquence, un but de la présente invention est de fournir un appareil à tamiser dont l'usure et les frais d7entre- tien puissent être réduits dans une mesure notable.
Un autre but de l'invention est de fournir un appareil permettant d'assurer un tamisage régulier et présentant une longue durée de vie, en utilisant pra tiquement le même nombre d'organes que les appa reils connus, cet appareil étant d'un prix comparable à ceux actuellement sur le marché.
L'appareil à tamiser faisant l'objet de la présente invention, comprend un cadre destiné à être soumis à des vibrations et comportant des pièces latérales et une série de tiges disposées transversalement au cadre, parallèles les unes aux autres. et espacées uni formément de manière à laisser passer entre elles des particules de matière à tamiser dont les dimen sions sont inférieures à une valeur déterminée,
et est caractérisé en ce que chaque pièce latérale pré sente plusieurs évidements dans chacun desquels une extrémité d'une tige transversale est engagée, la lar geur de chaque évidement étant juste supérieure au diamètre de l'extrémité de la tige correspondante et la profondeur de chaque évidement étant supérieure audit diamètre, de manière que les tiges puissent tourner et glisser perpendiculairement au plan du cadre dans ces évidements.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention. La fig. 1 est une vue latérale schématique d'une installation comprenant cette forme d'exécution. La fig. 2 est une vue en plan, à plus grande échelle, de l'appareil à tamiser représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe selon 3-3 de la fig. 2. La fig. 4 est une coupe selon 4-4 de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe partielle d'un détail que comprend cette forme d'exécution.
La fig. 6 est une coupe selon 6-6 de la fig. 5. La fig. 7 est une coupe d'un autre détail. L'appareil représenté est destiné au tamisage d'un minerai qui doit être réduit à l'état métallique dans un haut-fourneau, par exemple. Le minerai 11 à tamiser est contenu dans une trémie 13 dans laquelle il est amené par un moyen quelconque non représenté.
Le minerai dans la trémie peut être envoyé en dehors de celle-ci par gravité, à travers une porte de sortie 15, pour tomber sur une courroie transporteuse 17 passant sur des rouleaux 18 et 19 entraînés par un mécanisme non représenté.
Quand le minerai sur la courroie 17 passe sur le rouleau 18, il tombe par gravité sur une grille 21 fixe, faisant un angle d'environ 450 avec l'horizon tale, étant entendu que tout angle inférieur à 90o pourrait être envisagé. Le mécanisme de support des organes d'alimentation en minerai de l'appareil à tamiser peut être réalisé de toute façon désirée. Comme représenté à la fig. 1, une poutre 22 en I et des cornières 23 supportent un plancher 23'.
Les autres organes de support pour l'appareil à tamiser, les glissières pour conduire le minerai et les cour roies d'alimentation ne sont pas représentés, pour plus de clarté. Quand le minerai tombe sur la grille 21, qui peut être constituée par un tamis dont les ouvertures de mailles ont une dimension telle que les particules de dimensions inférieures à une dimension choisie tombent à travers cette grille, les particules qui pas sent à travers la grille tombent par gravité sur une glissière 24,
puis elles passent ensuite vers l'extérieur à travers un tunnel 25 pour tomber sur une courroie transporteuse 26 qui les amène en des points d'utili sation. Les morceaux du minerai qui sont plus grands que les particules passant à travers la grille 21, cependant, doivent être soigneusement tamisés à nouveau pour éliminer les parties qui se sont déta chées. Dans ce but, ces morceaux tombent par gra vité depuis la surface supérieure de la grille 21 pour atteindre l'appareil à tamiser 30.
L'appareil à tamiser 30 (fig. 2 et 3) comprend des tiges 31 disposées transversalement par rapport à un cadre de support rectangulaire comprenant des pièces latérales 32 et des pièces extrêmes 33. La rigidité du cadre est assurée par des traverses de renforcement 38. Toutes les tiges 31 sont parallèles les unes aux autres et espacées d'une distance corres pondant au triage désiré du minerai. Les tiges 31 sont supportées par les pièces latérales opposées 32 du cadre.
Deux cornières 34 (fig. 4) s'étendent longi tudinalement aux pièces latérales 32 et supportent chacune une crémaillère 35.
Chaque crémaillère 35 (fig. 5 et 6) présente des évidements 37 destinés à recevoir une extrémité de chacune des tiges 31, les évidements et le montage des tiges dans ces évidements étant agencés de manière à permettre des mouvements de rotation et de glissement des tiges dans ces évidements.
Ce but est atteint en donnant à chaque évidement 37 une profondeur qui est supérieure au diamètre de l'extré mité correspondante de la tige logée dans cet évide ment, de manière à permettre un mouvement de l'extrémité de chaque tige dans une direction perpen diculaire au plan du cadre.
La largeur de chaque évidement est juste supé rieure au diamètre de l'extrémité de la tige logée dans cet évidement, de manière à permettre la rota tion de cette extrémité dans l'évidement, tout en empêchant un mouvement latéral notable des tiges dans les évidements, afin que l'espacement des tiges parallèles soit maintenu. Par exemple, si l'extrémité d'une tige 31 est circulaire et présente un diamètre de 12,7 mm, une largeur de l'évidement de 13,5 mm assure une liberté suffisante à la tige pour qu'elle puisse tourner dans l'évidement.
Les pièces latérales 32 du cadre forment des parois extrêmes pour chaque évidement 37 ménagé dans les crémaillères 35 respectives, comme le mon tre la fig. 6. Les tiges 31 sont montées dans le cadre en insérant les extrémités de chaque tige dans les évidements opposés des crémaillères 35 respectives.
Comme on le voit à la fig. 6, chaque tige 31 présente une longueur légèrement inférieure à la distance comprise entre les parois fermant les extrémités des évidements, de sorte que chaque tige 31 se termine à courte distance de ces parois. Il s'ensuit que cha que tige, quand elle est montée dans le cadre, peut se déplacer longitudinalement, les extrémités de la tige glissant dans les évidements, dans une direction parallèle à l'axe longitudinal de la tige.
Les tiges sont maintenues dans les évidements 37 par des pièces de retenue constituées par des cor nières 40 qui s'ajustent sur la partie supérieure de la crémaillère 35 respective et recouvrent les parties supérieures des évidements de cette crémaillère, tout en permettant le libre mouvement des tiges dans les évidements.
Quand elles sont mises en vibration, les tiges présentent une amplitude de mouvement notable en leur milieu, due à l'élasticité des tiges elles-mêmes, qui produit un raccourcissement de la longueur des tiges, de sorte que celles-ci ont tendance à glisser hors des évidements respectifs. En conséquence, des moyens de support des tiges sont disposés entre les pièces latérales 32 du cadre, dans le but d'amortir l'amplitude de vibration des tiges et d'empêcher leur déplacement hors des évidements.
Ces moyens de support comprennent une crémaillère centrale 41 présentant des fentes 42 (fig. 2) destinées à recevoir les tiges 31. La crémaillère 41 est maintenue et sup portée par les pièces extrêmes 33 du cadre et s'étend parallèlement aux pièces latérales 32 de ce cadre, de sorte que les tiges 31, qui sont transversales par rapport au cadre, coupent la crémaillère 41.
Les fentes 42 ménagées dans la crémaillère 41 ont une forme similaire à celle des évidements 37 et permet tent les mouvements de rotation et de glissement des tiges.
Un plateau de retenue 44 recouvre les parties supérieures des fentes 42 pour empêcher les tiges 31 de sortir desdites fentes. Ce plateau 44 joue le même rôle que les cornières 40.
Le cadre complet, ainsi formé, est alors suspendu entre deux poutres de support 48 qui sont disposées à proximité des pièces latérales 32 respectives. Une suspension élastique du cadre est assurée par des organes élastiques 49 en porte à faux comprenant chacun plusieurs lames de ressort. Une extrémité de chaque organe 49 est ancrée à une pièce de support 50 qui est fixée à la poutre 48 ou constitue une ,
partie intégrante de celle-ci. L'extrémité opposée de chaque organe 49 est fixée à un prolongement de la pièce extrême 33 respective et sert ainsi à fixer et à maintenir le cadre complet de manière que les poutres de support se trouvent à une certaine dis tance des pièces latérales 32.
La construction décrite assure un ancrage du cadre en des points de support constitués par les pièces 50 et une suspension élastique du cadre à partir des extrémités libres dés organes élastiques 49, de sorte qu'une vibration peut être imprimée de manière quelconque au cadre dans son ensemble. Ainsi, le cadre, dans son ensemble, peut vibrer rela tivement aux poutres de support 48. On peut utiliser diverses méthodes et divers dis positifs pour produire la vibration du cadre.
Dans l'appareil décrit, un moteur 51 monté sur une con sole de support 52, à l'extérieur du cadre, porte une poulie d'entraînement 55 reliée par une courroie de transmission à une poulie entrainée 56 clavetée sur un arbre entraîné 59 monté dans un palier 60 fixé sur la poutre de support 48 correspondante. L'arbre 59 s'étend transversalement au cadre et est monté à son extrémité opposée dans un second palier 62 semblable au <RTI
ID="0003.0068"> palier 60 et fixé sur la poutre de sup port 48 opposée.
On voit à la fig. 7 l'extrémité de l'arbre 59 opposée à celle qui est reliée à la poulie 56. Le palier 62 comprend un roulement 63 à auto-aligne- ment, l'ensemble du dispositif d'entrainement et des paliers étant d'une construction connue. L'arbre 59 comprend un tronçon 65 situé à l'intérieur à partir de chaque extrémité, dans une zone située en regard de chaque pièce latérale 32.
Ce tronçon 65 est excentrique par rapport au reste--dé l'arbre et est supporté dans un palier excentrique 66. Le palier 66 est disposé dans un logement d'une pièce tubu laire 67 fixée à la pièce latérale 32 correspondante du cadre par dies boulons 68. L'arbre 59 présente un diamètre constant jusqu'à une partie extrême 71 dis posée à droite (fig. 7) du tronçon excentrique 65.
L'extrémité opposée de l'arbre 59 (adjacente par conséquent au palier 60) est semblable sous tous les aspects à l'extrémité décrite ci-dessus.
La rotation de l'arbre 59 (et de ses tronçons excentriques 65 extrêmes) produit un mouvement excentrique de la pièce tubulaire 67 qui transmet une vibration aux pièces latérales 32 et au cadre. Ce mouvement vibratoire produit un déplacement alternatif des tiges 31 dans les évidements 37, per pendiculairement au plan du cadre.
Un contrepoids 73 est fixé à chaque extrémité de l'arbre 59. Ce contrepoids, qui n'est pas repré senté en détail, est d'une construction connue. Il comprend deux bras d'équilibrage agissant à la ma nière d'un volant, ces bras étant fixés étroitement à l'arbre par un mécanisme de serrage connu. La pièce tubulaire 67 présente un diamètre intérieur tel. que lorsque les tronçons excentriques 65 produisent le mouvement de cette pièce relativement à la partie 71 de l'arbre,
cette partie 71 soit toujours à distance de la paroi intérieure du logement. Chaque contre poids 73, qui tourne avec l'arbre, est logé dans une bâche de contrepoids 75 montée à chaque extrémité de l'arbre et disposée à proximité des paliers respec tifs 60 et 62. Le contrepoids sert ainsi à équilibrer l'effet des tronçons excentriques 65 de l'arbre.
Lors du fonctionnement de l'appareil à tamiser . décrit, le minerai passe de la grille 21 sur les tiges 31 à proximité de la partie supérieure de l'appareil. Le cadre est mis en vibration par le mécanisme décrit et les vibrations sont absorbées par les organes élastiques 49.
Sous l'effet des vibrations, le minerai tend à se déplacer relativement rapidement vers le bas par gravité sur les diverses tiges 31, par suite de l'angle d'inclinaison du cadre, vers, l'extrémité inférieure 77 de celui-ci où il est déchargé dans une conduite de réception 78 de laquelle il passe sur une courroie transporteuse 79 qui peut conduire le minerai dans un réceptacle quelconque. D'une autre manière,
le minerai déchargé de l'extrémité 77 du cadre pourrait tomber sur des plates-formes pour une utilisation ultérieure.
Quand le minerai se déplace depuis l'extrémité supérieure du cadre vers l'extrémité de décharge 77, les tiges 31 tendent, par suite de leurs vibrations, à se déplacer dans les évidements 37 et dans les fentes 42. Bien que les évidements et les fentes ne s'éten dent pas verticalement, par suite de l'inclinaison du cadre, il est évident que le mouvement des tiges 31 comprend une composante verticale. Les tiges 31 tendent toujours à revenir dans leur position infé rieure dans les évidements 37 et les fentes 42, par suite de leur poids.
Comme la matière se déplace vers le bas sur les tiges 31, celles-ci tournent et glissent en même temps dans, les évidements et les fentes, ces mouvements étant permis, comme on l'a vu, par le montage des tiges. La grandeur du mou vement axial est déterminée par le jeu des tiges d'ans les évidements, déterminé lui-même par la longueur de chaque tige, comme on l'a vu. Cette possibilité que les tiges ont de tourner et de se déplacer verti calement et longitudinalement favorise dans une très large mesure l'avance de la matière sur les tiges.
En même temps, ces divers mouvements impar tis aux tiges ont pour effet, en raison de l'action abrasive de la matière sur les tiges, de nettoyer auto matiquement celles-ci. De même, on peut remarquer que la simple rotation des tiges, aussi bien que leur mouvement transversal et leur déplacement longitu dinal, tend à empêcher l'obstruction des espaces entre les tiges adjacentes,
de sorte que les morceaux de petites dimensions peuvent être facilement élimi nés de la surface supérieure et tomber entre les tiges adjacentes pour être recueillis sur la courroie 26 après avoir passé à travers le tunnel 25.
Toutefois, même avec une telle rotation et un tel déplacement des tiges dans les évidements, l'espace ment général uniforme des tiges est maintenu, parce que toutes, les, tiges subissent ensemble et en même temps les déplacements sous l'effet des vibrations. En conséquence, il est certain que l'espacement général et le parallélisme des tiges dans le cadre sont main tenus, alors même que les tiges se déplacent par rapport aux évidements 37 dans lesquels leurs extré mités sont engagées et par rapport aux fentes 42 dans lesquelles leur partie centrale est maintenue.
La construction décrite permet facilement le rem placement des tiges usées par simple retrait des cor nières 40 et du plateau 44.
Les tiges 31 sont constituées, de ,préférence, d'une matière laminée qui peut être coupée en tron çons de longueur désirée dans un stock de longues tiges, ou encore les tiges peuvent être obtenues initialement à la longueur désirée qui, comme indi qué, est légèrement inférieure à la distance séparant les parois extrêmes des évidements 37 opposés.
L'espacement des évidements 37 ménagés dans les crémaillères 35 détermine l'espacement des tiges 31. L'espacement centre à centre des évidements est, évidemment, nécessairement supérieur au dia mètre des tiges dont les extrémités doivent être supportées dans les évidements. Selon le triage désiré du minerai ou d'une autre matière à tamiser, cet espacement peut être seulement légèrement supérieur à ce diamètre, ou au contraire beaucoup plus grand.
Quand on veut que l'appareil à tamiser permette le passage seulement de particules très fines entre les tiges 31, il est évident que les évidements doivent être très rapprochés. Quand on veut laisser passer des particules grossières ou très grossières, un espa cement plus grand entre les tiges 31 doit être envi sagé, ce qui signifie une augmentation de l'espace centre à centre des évidements 37.
Dans le but de permettre une modification de l'espacement des tiges par réglage de l'espacement entre les évidements, les crémaillères 35 et la cré maillère 41 peuvent être amovibles, de manière à pouvoir être remplacées facilement par des crémail lères présentant l'espacement désiré.
Ordinairement, par suite du poids de la matière passant sur les tiges 31, il est avantageux que l'espa cement entre les tiges n'excède pas, d'une manière générale, une distance approximativement égale au diamètre dés tiges, bien que ce critère ne soit pas obligatoire. Pratiquement cependant, dans un appa reil tel que celui décrit, il est préférable d'utiliser un espacement centre à centre des évidements 37, et par conséquent des fentes 42, inférieur à deux fois le diamètre des tiges. Ce maximum de deux fois le diamètre assure un espacement qui s'est révélé satis faisant pour le tamisage le plus grossier.
Tout espa cement supérieur nécessite généralement une aug mentation du diamètre des tiges elles-mêmes.
Les évidements ,pourraient être formés d'une autre façon que celle décrite, pourvu que le mouve ment des tiges indiqué plus haut soit toujours possible.
L'appareil décrit peut être utilisé pour le tami sage d'autres matières. qu'un minerai, pour séparer des particules de diverses dimensions. On peut utili ser, par exemple, plusieurs appareils successifs, la décharge de chaque appareil se faisant sur une grille de réception analogue à la grille 21, et l'espacement des tiges 31 de chaque appareil étant différent de celui des tiges de l'appareil précédent. Dans ce cas, l'espacement entre les tiges des divers appareils. peut décroître progressivement d'un appareil à l'autre, afin de séparer des particules de matière de dimen sions progressivement plus faibles.
Une telle série d'appareils peut être utilisée, par exemple, pour trier des billes de roulements à billes de diverses dimen sions, les plus grandes billes étant recueillies sur un premier transporteur, les billes de la dimension immédiatement inférieure étant recueillies sur un second transporteur, etc., jusqu'à ce que les appareils aient divisé la matière fournie en le nombre de classes désiré.