La présente invention a pour objet une machine de triage d'un matériau contenu dans de l'eau, et notamment de sable contenu dans de l'eau boueuse.
D'une façon générale, on connaît plusieurs procédés de séparation de particules solides en plusieurs groupes de particules dont les grandeurs sont du même ordre. Un procédé efficace consiste à tamiser en utilisant la différence des grandeurs des particules à séparer et non la différence des masses spécifiques des particules.
Toutefois, cette méthode n'est plus utilisable lorsqu'il s'agit de trier des particules très petites dont le diamétre est inférieur à 0,1 mm.
Un autre procédé efficace de séparation de particules en plusieurs groupes de particules de grandeurs du même ordre est connu sous le nom de triage. Le triage utilise la vitesse de dépôt des particules solides contenues dans un milieu fluide et la vitesse de dépôt ci-dessus varie en fonction de la grandeur et de la masse spécifique des particules solides. Ce triage peut, d'une façon générale, s'effectuer en milieu aqueux en utilisant de l'eau comme milieu fluide et en milieu sec en utilisant de l'air comme milieu fluide. Etant donné que le coefficient de viscosité de l'eau est cinquante fois plus élevé que celui de l'air, la vitesse de dépôt des particules solides varie également fortement en fonction du milieu fluide utilisé.
Ainsi, la grandeur minimale des particules solides pouvant être triées est comprise entre environ 10 et 1 mm pour le triage en milieu aqueux, tandis qu'il est compris entre environ 1 p et 1 mm pour la triage en milieu sec.
La machine de triage de sable selon Invention utilise le procédé de triage en milieu aqueux grâce auquel on peut même éliminer la boue contenue dans l'eau boueuse, ce qui conduit à la production d'eau claire.
Les machines de triage en milieu aqueux sont généralement du type à râteau, du type en spirale et du type à tambour.
Toutefois, les deux premiers types de machines ne sont utilisés que rarement, étant donné que leur rendement est faible et qu'elles ne peuvent pas satisfaire à la demande de sable qui va augmentant grandement actuellement. Pour cette raison, on utilise principalement les machines du type à tambour.
La machine selon Invention est également du type à tambour mais elle diffère fortement des machines habituelles. Les machines habituelles comprennent un convoyeur à courroie qui est disposé à l'intérieur du tambour rotatif de la machine et amène le sable trié à l'extérieur du tambour, ce convoyeur constituant un élément indispensable de la machine. Au contraire, la machine selon l'invention comprend un ou plusieurs dispositifs de décharge faisant partie intégrante du tambour rotatif.
Le mécanisme de décharge selon l'invention est complètement nouveau et différent des mécanismes habituels en raison du dispositif de décharge mentionné plus haut, lequel a pour effet d'améliorer de façon remarquable l'efficacité du triage, d'augmenter grandement la quantité de sable déchargée, cela sans sacrifier à l'encombrement de la machine, et de diminuer très fortement les défectuosités mécaniques provoquées par le frottement ou la corrosion d'organes de la machine.
Etant donné que les trieuses habituelles à tambour nécessitent un convoyeur à courroie disposé à l'intérieur du tambour depuis l'orifice de sortie, ce dernier, qui est situé à l'arrière du tambour, doit être suffisamment grand pour permettre l'insertion du convoyeur. Il en résulte une faible capacité de triage, étant donné que le volume d'eau boueuse pouvant pénétrer dans le tambour est faible, de même que la quantité de sable trié pouvant être déchargé du tambour.
On va comparer les deux tambours afin de faire comprendre la
relation reliant la capacité du tambour et le diamètre de l'orifice de sortie qui est situé à l'extrémité arrière du tambour. Deux tambours sont supposés avoir une même longueur de 3,0 m et un même diamètre de 2,5 m. Le diamètre de l'orifice de l'un des
tambours est de 1,7 m, tandis que le diamètre de l'orifice de sortie
de l'autre tambour est de 1,0 m. Etant donné cette différence, le volume d'eau boueuse pouvant être retenue dans le dernier tambour est 2,3 fois plus grand que celui pouvant être retenu dans le premier tambour, étant donné que le diamètre de l'orifice de sortie est plus petit.
Cela a pour conséquence que, si l'on n'utilise plus le convoyeur à courroie, on peut construire une machine à trier plus compacte, cela sans sacrifier le volume de sable déchargé par la machine.
Un but de l'invention est l'établissement d'une machine de triage de sable du type à tambour qui comprend un dispositif de décharge de forme conique faisant partie intégrante de la machine et qui est utilisé pour décharger le produit trié tel que du sable, cela à la place du convoyeur à courroie habituel. Etant donné que le dispositif de décharge fait partie intégrante du tambour rotatif, le sable trié est déchargé régulièrement du tambour lorsque ce dernier tourne.
Dans le cas des machines habituelles, où le tambour rotatif et les moyens de décharge sont actionnés indépendamment les uns des autres, les parties de la machine sont toujours soumises à une forte usure provoquée par le frottement du sable, ce qui provoque différentes défectuosités mécaniques ou accidents difficiles à éviter.
Selon l'invention, la machine de triage d'un matériau contenu dans de l'eau est caractérisée en ce qu'elle comprend un tambour rotatif présentant une ouverture de sortie avant à son extrémité avant et une ouverture de sortie arrière à son extrémité arrière, des moyens d'alimentation en eau renfermant le matériau dudit tambour, lesdits moyens d'alimentation étant enveloppés concentriquement par ledit tambour et fixés à celui-ci pour tourner avec lui, un dispositif de triage pour faire déposer le matériau contenu dans ladite eau sur le fond dudit tambour et pour transférer le matériau déposé vers l'extrémité arrière du tambour, ledit dispositif de triage étant disposé sur la surface intérieure du tambour et couvrant toute sa longueur,
au moins un dispositif de décharge pour évacuer ledit sable transféré de l'ouverture arrière du tambour et comprenant un ensemble de plusieurs palettes présentant des ouvertures pour séparer l'eau du matériau avant que ce dernier soit déchargé de la machine, ce dispositif de décharge étant disposé à l'extrémité arrière du tambour et comprenant encore un organe conique pour décharger ledit matériau séparé de l'eau du tambour et qui présente une surface inclinée et disposée au centre dudit ensemble de plusieurs palettes.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de la machine de triage selon l'invention:
la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'une première forme d'exécution;
la fig. 2 est une vue en élévation depuis l'arrière de la la machine selon la fig. 1:
la fig. 3 est une vue en élévation frontale de la machine selon la fig. 1;
la fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne I-I de la machine selon la fig.
I;
la fig. 5 est une vue développée du tambour de la machine selon la fig. 1, qui montre la disposition des lames hélicoïdales, des palettes et des plaques de blocage;
la fig. 6 est une vue en plan à plus grande échelle d'une partie de la fig. 5;
la fig. 7 est une vue en élévation latérale d'une partie de la fig. 6;
la fig. 8 est une vue schématique illustrant la direction dans laquelle tombent les particules dans l'eau boueuse;
la fig. 9 est une vue partielle d'un tuyau d'alimentation dont la partie arrière est en métal déployé;
la fig. 10 est une vue en coupe longitudinale illustrant une seconde forme d'exécution de la machine;
la fig.
Il est une vue en coupe longitudinale illustrant une troisième forme d'exécution de la machine;
la fig. 12 est une vue frontale avec arrachement de la troisième forme d'exécution;
la fig. 13 est une vue arrière avec arrachement de la troisième forme d'exécution;
la fig. 14 est une vue schématique illustrant un ensemble de plusieurs palettes de ramassage;
les fig. 15 et 16 sont des vues schématiques illustrant les parties dans lesquelles les lames hélicoïdales et les palettes de ramassage viennent se rencontrer, cela dans les première, deuxième et troisième formes d'exécution;
la fig. 17 est une vue schématique illustrant les palettes de ramassage des première et seconde formes d'exécution;
la fig. 18 est une vue en coupe longitudinale illustrant une variante de la troisième forme d'exécution;
;
la fig. 19 est une vue en coupe longitudinale des quatrième et cinquième formes d'exécution;
la fig. 20 est un schéma illustrant l'écoulement de l'eau récupérée dans la quatrième forme d'exécution;
la fig. 21 est une vue en coupe transversale selon la ligne II-II de la fig. 19;
les fig. 22 à 24 sont des vues en coupe transversale schématiques de la quatrième forme d'exécution qui illustrent différentes variantes de lames hélicoïdales fixées à la surface intérieure du tambour.
La première forme d'exécution illustrée aux fig. 1 à 9 comprend un tambour rotatif 1 enveloppant un tuyau d'alimentation 2 disposé concentriquement à l'intérieur du tambour. Le tuyau 2 présente un orifice d'admission 3 à son extrémité avant, dans lequel l'eau boueuse est introduite et un orifice de sortie 4 à son extrémité arrière. La partie arrière du tuyau présente plusieurs ouvertures 5 pouvant être établies, par exemple, en fabriquant la partie arrière sous la forme d'une grille en métal déployé. Le diamètre du tuyau 2 va augmentant graduellement de l'extrémité avant à l'extrémité arrière.
De plus, le tuyau 2 est supporté par un ensemble de plusieurs consoles 6 se prolongeant radialement depuis la surface extérieure de l'extrémité arrière du tuyau 2, I'une des extrémités des consoles 6 étant fixée à l'arrière du tuyau 2 et l'autre extrémité à la partie supérieure de lames hélicoïdales correspondantes 7. Un ensemble de plusieurs lames hélicoïdales 7 de même pas sont fixées sur toute la surface intérieure du tambour, cela à intervalles réguliers, à l'exception de l'extrémité arrière du tambour 1. Un ensemble de plusieurs palettes 8 sont disposées radialement à l'intérieur du tambour 1 où elles sont fixées à la surface intérieure de celui-ci par leurs extrémités extérieures. Chaque palette 8 présente un certain nombre d'ouvertures 9.
Un organe conique 10 est disposé concentriquement à l'extrémité arrière du tambour l; il fait partie intégrante de ce tambour, la base du cône étant fixée à une plaque circulaire 11 présentant elle-même une surface inclinée fixée aux côtés des palettes 8. Un ensemble de plusieurs séparations 12 sont fixées sur la surface inclinée de l'organe conique 10. Une plaque circulaire réglable 13 est montée de façon amovible sur la périphérie extérieure d'une plaque circulaire 14 qui présente une surface inclinée fixée aux côtés des palettes 8. B représente l'orifice de sortie d'où le sable trié est déchargé. Le sable déchargé tombe dans un couloir de décharge 15. 16 représente un ensemble de plusieurs plaques de déviation disposées le long du tambour I à intervalles réguliers.
La partie extérieure de chaque plaque de déviation 16 est fixée à une lame hélicoïdale 7, tandis que la partie intérieure est libre et s'étend en direction de l'axe central du tambour 1. A représente un orifice de sortie à travers lequel l'eau est amenée à un couloir de décharge 17. L'eau déchargée est fournie à un réservoir par des moyens appropriés tels qu'une pompe (non représentée au dessin). Une plaque circulaire réglable 1 8 est montée de façon amovible sur le devant d'une plaque 19, dont la périphérie extérieure est à son tour fixée au bord avant extrême du tambour 1.
La fig. 2 illustre un ensemble de plusieurs dents 20 fixées à demeure à la circonférence extérieure et au milieu de la longueur du tambour 1. Une chaîne sans fin 21 passe autour du tambour I et d'une première roue à chaîne 22 montée à demeure sur un arbre 23. Une chaîne sans fin 25 passe autour d'une deuxième roue à chaîne 24 et d'une troisième roue à chaîne 26 montée à demeure sur l'arbre d'un moteur 27. Les roues à chaîne et le moteur 27 sont montés sur un socle 28. Le tambour 1 est monté de manière à pouvoir tourner sur un ensemble de plusieurs rouleaux 29. Ces rouleaux 29 sont montés à demeure sur des arbres 30 dont les deux extrémités sont ménagées dans des paliers 31. Les paliers 31 sont montés sur un châssis 32.
Les fig. 3, 5, 6 et 7 illustrent un ensemble de plusieurs plaques de blocage 33 disposées le long de la circonférence intérieure du tambour aux positions longitudinales voulues, chacune des plaques 33 étant insérée entre deux lames hélicoïdales 7 et fixée aux bords latéraux des lames 7 par des boulons 34. La hauteur des plaques 33 est la moitié de celle des lames 7.
On va décrire maintenant le fonctionnement de la machine.
L'eau boueuse contenant le sable est amenée en continu à l'orifice d'admission avant 3 du tuyau d'alimentation 2, tandis que le tambour 1 est entraîné en rotation par le moteur 27. Etant donné que le tuyau d'alimentation 2 présente un diamètre augmentant graduellement et de façon continue vers l'extrémité arrière du tuyau 2 et présente également de nombreuses ouvertures 5 à l'extrémité arrière du tuyau, I'eau boueuse introduite dans le tuyau 2 passe à travers les ouvertures 5 et est dispersée vers le bas dans le tambour 1. Une partie du courant d'eau peut s'échapper par l'orifice de sortie 4 du tuyau. Ainsi, I'eau boueuse perd de son énergie ou vitesse, et aucun tourbillon ne se produit au point où l'eau quitte le tuyau d'alimentation 2, ce qui améliore le triage.
L'eau boueuse est ensuite obligée de déborder les plaques de déviation 16 et de se déplacer vers l'orifice de sortie A de l'eau qui est prévue dans l'extrémité avant A du tambour. Lors de ce déplacement de l'eau boueuse dans la direction de l'ouverture de sortie A, les particules de sable ayant une masse spécifique supérieure à celle de l'eau se déposent sur le fond du tambour I en se heurtant aux plaques de déviation 16 et en perdant leur énergie cinétique. Ainsi, le sable déposé est transféré par la rotation des lames hélicoïdales 7 vers l'extrémité arrière du tambour 1 où un ensemble de plusieurs palettes 8 sont disposées. Chaque lame hélicoïdale 7 présente plusieurs ouvertures déplace librement son extrémité arrière, de sorte qu'elles peuvent se déplacer librement sans être freinées par l'eau.
De plus, le déplacement du sable contenant un peu de boue vers l'orifice de décharge A est empêché par les plaques de blocage 33 et le sable ainsi arrêté est déplacé le long de la surface intérieure du tambour 1 par la rotation de ce dernier. Lorsque le sable est transféré au point mort supérieur où il glisse contre les plaques de blocage 33, le sable tombe sur la partie supérieure du tuyau d'alimentation 2 et est ensuite dispersé dans l'eau. Le sable dispersé ou les composantes boueuses se déplacent dans l'eau, dans l'une des directions représentées à la fig. 8, selon la grandeur et la masse spécifique du sable, a représentant une particule de boue, b une petite particule de sable, c une grosse particule de sable et f indiquant la direction d'écoulement de l'eau résiduelle.
En répétant plusieurs fois les opérations ci-dessus, où l'effet est proportionnel au nombre de plaques de blocage fixées au tambour, on peut régler la distribution des particules suivant leur grandeur. Ensuite, lorsque le sable se déplace le long de la surface intérieure du tambour I vers la partie supérieure, cela sous l'effet de la rotation du tambour 1, I'eau transportée avec le sable est entièrement éliminée à travers les ouvertures 9 prévues dans les palettes 8. Lorsque le sable débarrassé de l'eau est transféré en un emplacement situé directement au-dessus de l'organe conique 10, le sable tombe sur la surface inclinée de l'organe conique 10. Etant donné que plusieurs séparations 12 sont fixées à la surface inclinée de l'organe conique 10, le sable glisse le long de la surface inclinée et est déchargé depuis l'ouverture de sortie B.
Entre-temps, I'eau surnageante, qui est ce qui reste de l'eau boueuse après que le sable de la grandeur voulue s'est déposé sur le fond du tambour 1, déborde l'orifice de décharge A pour tomber dans le couloir 17 de décharge de l'eau. L'eau est ensuite transférée à un réservoir par des moyens appropriés tels qu'une pompe à moteur.
La seconde forme d'exécution est constituée par une machine du type à tambour qui est caractérisée en ce que les palettes de séparation de l'eau sont disposées coaxialement, I'une à la suite de l'autre, à l'extrémité de décharge du sable que présente le tambour. Bien que, lorsqu'on produit du sable, il soit nécessaire de séparer de façon uniforme les particules selon leur grandeur, il est également important de diminuer les résidus de boue demeurant dans le sable trié, ce qui augmente la qualité de ce dernier, étant donné que la boue agit sur la résistance du mortier obtenu à l'aide de ce sable.
Pour augmenter cette qualité, les machines de triage habituelles ont prévu différents perfectionnements dans les pales de séparation de l'eau. Toutefois, étant donné que le sable est contenu dans de l'eau boueuse, l'enlèvement de la boue du sable trié ne peut s'effectuer complètement. Il est spécialement difficile de diminuer la quantité de boue dans le produit obtenu lorsqu'il s'agit de trier de petites particules de sable extraites d'une eau très boueuse.
Cette forme d'exécution résout ces difficultés en disposant les palettes de séparation de l'eau coaxialement l'une à la suite de l'autre. En bref, les composantes boueuses renfermées dans le sable trié sont fortement diminuées en combinant un premier anneau de palettes de séparation de l'eau qui extraient les petites particules de sable de l'eau renfermant une quantité relativement élevée de boue avec un second anneau de palettes de séparation qui sont disposées à la suite desdites premières palettes de séparation et qui nettoient le sable trié avec l'eau.
Comme représenté à la fig. 10 illustrant cette deuxième forme d'exécution, la machine comprend, à l'arrière d'un mécanisme C de décharge du sable déposé, un autre mécanisme de décharge C' du sable déposé qui est construit de manière analogue au mécanisme C et est disposé coaxialement à ce dernier. La machine comprend une plaque annulaire 14', des palettes de séparation de l'eau 8', I'eau 8', un organe conique 10', des plaques de séparation 12', une plaque annulaire latérale 11' et des lames hélicoi- dales7'.
Un tube 35 d'amenée d'eau propre est disposé à Intérieur de l'ouverture B' de décharge de sable déposé de manière que l'eau propre soit amenée dans la partie F de nettoyage du sable qui est délimitée entre les plaques annulaires 14 et 14' et la surface périphérique intérieure de la partie arrière du tambour I où le sable déposé est nettoyé.
Le sable déposé, par exemple du sable fin, qui est déchargé par le mécanisme C renferme une quantité appréciable de boue, étant donné que les palettes de séparation de l'eau 8 tournent dans de l'eau renfermant une grande quantité de boue.
Grâce à la construction ci-dessus, où le sable déposé est amené dans une partie F de nettoyage du sable déposé, qui est délimitée entre les plaques annulaires 14 et 14' et la partie arrière du tambour 1, les composantes boueuses adhérant aux petites particules de sable sont enlevées par l'eau de nettoyage amenée par le tube 35, et le sable nettoyé est déchargé par l'ouverture de sortie du tambour 1, cela grâce au mécanisme C' qui est de construction semblable au mécanisme C.
Etant donné qu'en outre les ouvertures de décharge du sable déposé B et B' que présentent les plaques 13 et 13' ont un diamètre inférieur à celui de l'ouverture de décharge A de l'eau surnageante, I'eau boueuse et une petite quantité de boue sont déchargées dans la partie F de nettoyage du sable déposé, de sorte que la densité de la boue renfermée dans l'eau est maintenue à un très bas niveau, tandis que la quantité de boue renfermée dans le sable fin trié est abaissée à un pourcentage très bas, inférieur à 1%. Entre-temps, I'eau surnageante, qui contient la boue, est déchargée du tambour 1 à travers l'ouverture A de décharge de l'eau surnageante que présente la plaque 19.
Dans cette forme d'exécution, on a décrit une machine capable aussi bien de trier que de nettoyer le sable en enlevant la boue renfermée dans le sable trié. Toutefois, il y a lieu de noter que la machine selon cette forme d'exécution peut également être utilisée pour trier des composants qui peuvent se déposer et qui sont renfermés dans d'autres types de liquide.
Etant donné que le lavage du sable trié est effectué en même temps que l'opération de triage, il n'est pas nécessaire de consacrer plus de temps pour le lavage du sable et la qualité du produit obtenu est améliorée.
La troisième forme d'exécution concerne une machine à tambour rotatif dont le but principal est d'améliorer la qualité du sable trié, cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend des palettes de séparation de l'eau perfectionnées. Les machines rotatives décrites ci-dessus présentent de grands avantages pratiques. Toutefois, on soit, en se référant aux fig. 16 et 17 que les machines décrites ci-dessus comprennent, à l'extrémité du corps a' du tambour où s'effectue la décharge du sable déposé, un ensemble de plusieurs palettes b' de séparation de l'eau ou d'extraction du sable, dont chacune présente plusieurs ouvertures, ces palettes étant fixées radialement à la périphérie intérieure du tambour 1, cela en direction axiale. Ainsi, I'endroit où se rencontrent l'extrémité de décharge de la lame d' et la palette d'extraction b' forme un angle très aigu.
Cela implique que le sable déposé e', qui est transféré à l'ouverture de décharge par un ensemble de plusieurs lames hélicoïdales, tend à s'accumuler au point de déflection, de sorte que de l'eau est retenue entre le sable accumulé e' et la plaque f'. Les ouvertures ménagées dans chacune des palettes d'extraction ne peuvent pas séparer l'eau de façon satisfaisante, en raison de la petitesse de leurs dimensions et de leur nombre, de sorte que le sable déchargé renferme toujours une grande quantité d'eau.
D'une façon générale, l'opération de lavage est effectuée après le triage du sable déposé lorsque le sable déposé renferme une grande quantité d'impuretés.
La troisième forme d'exécution prévoit une machine rotative capable de produire un produit trié de meilleure qualité, cela séparant de façon efficace l'eau, sans nécessiter l'opération de lavage décrite ci-dessus. Ces opérations de triage et de lavage sont effectuées simultanément si on le désire, cela en fonction de la quantité d'impuretés contenues dans le liquide à traiter.
La machine sera décrite ci-dessous de façon très détaillée en regard du dessin, cela à l'exception des moyens qui ont déjà été décrits à propos des formes d'exécution précédentes.
Dans cette forme d'exécution, D illustre la retenue d'eau formée par le tambour cylindrique 1 et les deux plaques terminales. La plaque terminale annulaire 19 située à l'extrémité avant du tambour 1 présente une ouverture circulaire A plus grande que l'ouverture B que présente la plaque terminale arrière 14, de sorte que l'eau surnageante déborde par l'ouverture A.
En ce qui concerne les palettes d'extraction 8 qui constituent la partie essentielle de cette forme d'exécution, il y a lieu de noter que la partie périphérique 8a du dessus de la palette présente une hauteur égale à la hauteur de la lame hélicoïdale adjacente 7 et qu'elle forme également un angle déterminé avec la direction axiale du tambour.
Etant donné la construction décrite ci-dessus des lames hélicoïdales, on voit à la fig. 15 que l'angle formé entre une lame hélicoïdale 7 et la partie périphérique 8a d'une palette d'extraction 8 est d'environ 180 , de sorte que le produit déposé E, transféré depuis la lame hélicoïdale 7, ne s'accumule pas au point de déflexion mais s'accumule à l'angle le plus bas formé entre la palette d'extraction, le tambour 1 et la plaque terminale 14. En d'autres termes, la retenue formée entre la plaque 14 et le produit déposé dans les machines habituelles ne se présente plus dans cette forme d'exécution, de sorte que la séparation de l'eau est effectivement effectuée lorsque le produit déposé est soulevé par la partie périphérique 8a des palettes d'extraction 8 qui utilise les ouvertures 13 de séparation de l'eau mentionnées plus haut.
De plus, il est souhaitable que la partie périphérique 8a des palettes d'extraction soit à peu près séparée de la partie intérieure 8b de celle-ci, comme représenté à la fig. 14, et qu'une ouverture triangulaire 8c soit formée en disposant la partie intérieure 8b légèrement derrière la partie périphérique 8a relativement au sens de rotation du tambour 1. Cette disposition des palettes d'extraction relativement aux lames hélicoïdales peut être obtenue en tordant les palettes d'extraction.
L'ouverture triangulaire 8c permet à l'eau de passer de manière que l'énergie requise pour faire tourner le tambour diminue lorsque la quantité de produit déposé augmente.
La fig. 18 représente la machine de triage pourvue de deux mécanismes de décharge du produit déposé qui sont disposés l'un à la suite de l'autre en étant parallèles et perpendiculaires à l'axe du tambour, cela à l'arrière de ce dernier. Chacun des mécanismes comprend plusieurs palettes d'extraction présentant des ouvertures
Dans la construction décrite ci-dessus, les ouvertures centrales B, B' des plaques annulaires 14, 14' ont des diamètres Y, Y' plus petits que le diamètre X de l'ouverture A de la plaque annulaire 19. Le diamètre Y' est plus petit que le diamètre Y, bien que le diamètre Y' puisse être le même que le diamètre Y dans certains cas.
De plus, et comme mentionné ci-dessus, les lames hélicoïdales 7' peuvent être prévues entre les mécanismes de décharge C et C', de sorte que le produit déposé par le mécanisme de décharge C est tranféré au mécanisme de décharge suivant C'.
De plus, le tube 35 d'amenée d'eau de nettoyage est disposé à travers l'ouverture B' de la plaque annulaire terminale.
En conséquence, I'eau de lavage déchargée du tube 35 est amenée entre les mécanismes de décharge C, C' en formant ainsi une chambre de lavage F.
Etant donné les mécanismes de décharge C et C' décrits cidessus, le produit déposé déchargé par les lames hélicoïdales 7 est soumis à une succession d'opérations consistant à puiser le sable, à séparer l'eau du sable et à décharger le sable par gravité, la séparation de l'eau s'effectuant par les pales 8 et 8' de sorte que le produit finalement déchargé du tambour est presque entièrement exempt d'impuretés telles que boue et que sa qualité est fortement améliorée.
Comme décrit ci-dessus, la machine selon cette forme d'exécution permet une séparation totale de l'eau lorsque le produit déposé est puisé par les plaques d'extraction.
La quatrième forme d'exécution concerne une machine de triage à tambour, qui est caractérisée par un dispositif de réglage de l'écoulement de l'eau qui empêche l'agitation du produit déposé entre les lames hélicoïdales, agitation qui est provoquée par l'énergie de l'eau à l'endroit où elle tombe dans le tambour.
La machine utilise un procédé de triage grâce auquel le produit déposé est séparé du liquide par la masse spécifique du produit, de sorte que la retenue de l'eau formée dans le tambour demeure aussi tranquille que possible.
Toutefois, il est difficile de maintenir le calme à l'endroit où l'eau tombe de façon continue dans le tambour, de sorte que jusqu'à maintenant on a utilisé différentes méthodes pour affaiblir ou disperser l'énergie d'écoulement en cet endroit, I'un des procédés connus consistant à disposer un écran à la sortie du tuyau d'alimentation.
Ces procédés sont toutefois moins efficaces une fois que le produit déposé entre chacune des deux lames hélicoïdales est agité par l'énergie de l'eau induite par la rotation du tambour pour transférer le produit déposé vers l'arrière du tambour. Ce phénomène se produit spécialement lorsque la boue triée se compose de particules très petites, inférieures à 200 u. Le triage ci-dessus ne peut être effectué de façon satisfaisante par aucun des procédés habituels.
Le fonctionnement de la machine selon cette forme d'exécution, qui résout la difficulté mentionnée ci-dessus, est décrit ciaprès en regard des fig. 19 et 20 du dessin, la machine étant caractérisée par une plaque de couverture circulaire 36 disposée à l'intérieur du tambour 1, de manière que cette plaque recouvre l'arrière des lames hélicoïdales 7. Lorsque l'eau est introduite de façon continue dans le tambour 1 tournant lentement, par le tuyau d'introduction 2a, I'eau tombe dans le tambour 1 depuis l'orifice de sortie du tuyau 2 en formant une retenue d'eau dont la section transversale est un segment de cercle.
L'eau introduite dans le tambour 1 frappe d'abord la paroi de séparation latérale 11 disposée à l'arrière du tuyau d'alimentation 2 et s'écoule dans le tambour en perdant son énergie du fait qu'elle vient frapper les plaques de déviation 16 en forme d'anneau.
Etant donné que des tourbillons sont formés juste derrière la sortie du tuyau d'alimentation 2 par la chute de l'eau, la plaque de couverture circulaire 36 est fixée à la périphérie extérieure de la plaque latérale 11 de manière que la plaque 36 recouvre les parties arrière des lames hélicoïdales 7 pour changer la direction d'écoulement de l'eau en ce point de manière qu'elle s'écoule en direction horizontale.
Etant donné que les machines de triage décrites jusqu'à maintenant ne présentent pas de plaques de couverture 36, I'eau tombant dans le tambour depuis l'orifice de sortie du tuyau d'alimentation 2 s'écoule dans les emplacements délimités entre les lames hélicoïdales 7 au-dessous de l'orifice de sortie du tuyau 2, cela comme représenté en traits interrompus, et en provoquant des tourbillons.
En conséquence, plus les particules du produit se déposant entre les paires de lames hélicoïdales adjacentes deviennent petites, plus le produit déposé est agité. En conséquence, le produit agité n'est pas transféré vers les palettes d'extraction 8 de sorte que l'eau surnageante renferme le produit déposé et qui a été ensuite agité.
Dans cette forme d'exécution et comme décrit plus haut,
I'utilisation de la plaque 36 recouvrant les lames hélicoïdales 7 à l'emplacement indiqué, permet de changer la direction d'écoulement en empêchant la formation des tourbillons entre les lames hélicoïdales 7.
Il y a toutefois lieu de noter qu'un espace suffisamment grand doit être prévu entre la plaque de couverture circulaire 36 et les plaques de déviation annulaires 16, de manière que le produit déposé ne s'accumule pas sur la paroi intérieure de la plaque de couverture circulaire 36.
De cette façon, les petites particules renfermées dans l'eau se déposent généralement sur le fond du tambour 1 entre les lames hélicoïdales 7 et un emplacement éloigné de l'orifice de sortie du tuyau d'alimentation 2, c'est-à-dire à l'emplacement le plus près de l'orifice de décharge A de l'eau, où la retenue d'eau est la plus stable. Après s'être déposées, les particules sont transférées le long des lames hélicoïdales 7 vers l'arrière du tambour 1 par la rotation de ce dernier, cela comme représenté à la fig. 19, et ces particules atteignent un emplacement situé juste au-dessous de l'orifice de sortie du tuyau d'alimentation 2.
Etant donné que l'énergie de l'eau qui tombe dans le tambour n'affecte pas l'eau se trouvant entre les lames hélicoïdales recouvertes par la plaque 36, les petites particules déposées ne sont pas perturbées par cette énergie et passent sous la plaque de couverture 36, puis sont chargées doucement dans les palettes d'extraction 8 disposées radialement à la suite des lames hélicoïdales 7.
Les particules ainsi transférées sont ensuite soulevées par les palettes d'extraction en étant séparées de l'eau, cela par la rotation du tambour, puis elles sont déchargées vers le bas sur l'organe conique 10 disposé au centre de l'ensemble des palettes d'extraction 8, les particules étant ainsi extraites du tambour 1.
La fig. 19 illustre de façon plus précise cette forme d'exécution dans laquelle le tuyau d'alimentation 2 est fixé à l'arrière de
L'organe conique 10 et où le nombre voulu d'ouvertures latérales 37 sont pratiquées dans l'arrière du tuyau 2.
De plus, Appareil représenté à la fig. 19 comprend un tambour dont le rapport longueur/diamètre est relativement plus faible que dans les machines conventionnelles, tandis que le volume de l'eau renfermé dans le tambour I demeure le même.
Ainsi, la retenue d'eau formée dans le tambour peut être plus profonde que dans les machines habituelles. La plus grande profondeur de la retenue d'eau et l'effet provoqué par la plaque de couverture circulaire empêchent l'agitation du produit déposé autant que possible, de sorte que l'efficacité du triage de la machine est fortement augmentée.
La cinquième forme d'exécution concerne une machine rotative particulièrement utilisable pour séparer et décharger un matériau floculé obtenu par floculation de matière en suspension dans l'eau.
Dans les formes d'exécution précédentes, on a décrit une machine rotative destinée à trier le sable et analogue. Toutefois, lorsque la machine est utilisée pour traiter de l'eau renfermant certains matériaux en suspension, il est possible qu'elle ne travaille pas correctement en raison de sa construction. Cela est dû au fait que le matériau floculé, produit sous forme de particules colloïdales en ajoutant un coagulant à poids moléculaire élevé à l'eau, présente une masse spécifique beaucoup plus faible que celle du sable, de sorte que, même lorsque le matériau floculé est déposé entre les lames hélicoïdales fixées à la surface périphérique intérieure du tambour, ce produit floculé est redispersé dans l'eau sous l'effet de la rotation du tambour et ne peut pas être transféré doucement à l'extrémité de décharge du tambour.
La forme d'exécution illustrée aux fig. 19 à 24 présente un espace 38 délimité entre les lames hélicoïdales et qui sert à assurer le transfert complet du matériau floculé hors du tambour, ce matériau ou ces particules étant illustrés en G.
Aux fig. 22 à 24, les lames hélicoïdales présentent différentes sections transversales.
On va décrire ci-dessous le fonctionnement de cette machine.
Tout d'abord, I'eau est chargée dans le tambour 1 par le tuyau 2a et le tuyau d'alimentation 2 dont le diamètre va augmentant. Les coagulants à poids moléculaire élevé peuvent être ajoutés soit avant soit après que l'eau a été introduite dans le tambour I pour former le matériau floculé. L'eau, qui est ensuite introduite dans le tambour 1, forme une retenue d'eau dans celuici dont la section transversale est constituée par un segment de cercle. L'eau renfermée dans le tambour est transférée vers l'ouverture de décharge A de l'eau surnageante. Lors de cet écoulement de l'eau, le matériau floculé en suspension se dépose sous l'effet des plaques de déviation 16 annulaires et vient reposer dans les zones délimitées entre les paires de lames hélicoïdales 7.
Les lames hélicoïdales 7 solidaires du tambour tournent dans la direction de la flèche représentée à la fig. 21.
Etant donné que l'espace 38 délimité entre les paires de lames hélicoïdales 7 présente une ouverture étroite dans le sens de rotation du tambour 1, les particules floculées G se déposant entre les paires de lames hélicoïdales 7 ne peuvent s'échapper par l'ouverture étroite, étant donné la configuration des lames hélicoïdales 7, cela bien qu'elles soient déplacées de (p) en (q) à l'intérieur de l'espace lorsque le tambour tourne.
De cette façon, le matériau floculé qui est confiné dans l'espace est transféré doucement le long des surfaces des lames hélicoïdales 7 vers l'arrière du tambour 1, puis est chargé par les palettes d'extraction 8 disposées radialement à l'arrière du tambour 1.
Le matériau floculé est ensuite soulevé par les palettes d'extraction lorsque le tambour I tourne, de sorte que l'eau est séparée du matériau floculé extrait, et ce matériau glisse sur les palettes, puis sur l'organe conique 10 qui décharge ce matériau floculé à travers l'ouverture B. L'eau surnageante libérée du matériau floculé est déchargée par l'ouverture A prévue à cet effet.
Etant donné que les lames hélicoïdales 7 sont conformées et fixées à la surface périphérique intérieure du tambour de manière que l'espace 38 entre les paires de lames hélicoïdales adjacentes 7 présente une ouverture supérieure plus étroite dans la direction correspondant à la rotation du tambour, le produit déposé, même si sa masse spécifique est faible, par exemple un produit floculé, peut être transféré doucement, permettant ainsi l'enlèvement du matériau.
La machine selon l'invention présente les avantages suivants:
1. Le sable qui est contenu dans l'eau boueuse est obligé jusqu'à un certain point de se déposer sur le fond du tambour I grâce à l'utilisation de plusieurs lames hélicoïdales 7; ainsi, le volume des petites particules de sable surnageant avec l'eau peut être limité à une valeur aussi petite qu'on le désire, ce qui donne une efficacité remarquable au triage.
2. Etant donné que le tuyau d'alimentation 2 fait partie intégrante du tambour rotatif 1, et par conséquent tourne avec lui, le sable est distribué uniformément sur l'ensemble de la surface intérieure du tambour 1, de sorte que l'usure s'effectue de façon régulière sur toute la surface du tambour plutôt que d'être concentrée en certains points de celui-ci seulement, cela permettant une plus grande durée de vie de la machine.
3. Etant donné que le diamètre du tuyau d'alimentation 2 va augmentant progressivement vers l'arrière et présente plusieurs ouvertures 5 à son extrémité arrière, I'eau boueuse chargée dans le tuyau 2 passe à travers les ouvertures 5 et est dispersée dans le tambour 1. En conséquence, I'eau boueuse perd son énergie cinétique ou sa vitesse, et aucun tourbillon ne se produit à l'emplacement où l'eau boueuse tombe dans le tambour 1.
4. Chaque lame hélicoïdale 7 présente plusieurs ouvertures à sa partie arrière, de sorte que la lame peut tourner en utilisant moins de puissance puisqu'elle offre moins de résistance à l'écoulement de l'eau boueuse.
5. La fixation de plusieurs plaques de déviation 16 aux lames hélicoïdales 7 permet d'agiter l'eau boueuse, grâce à quoi le sable est forcément trié, ce qui permet en outre au sable de se déposer plus facilement en diminuant la vitesse d'écoulement de l'eau boueuse.
6. Le sable grossier contenu dans l'eau boueuse introduite dans le tambour I se dépose facilement sur le fond de ce dernier dès que l'eau boueuse tombe dans le tambour depuis le tuyau d'alimentation 2, ce sable étant transféré à l'orifice de décharge B.
Le sable fin - qui, au contraire du sable grossier, ne se dépose pas immédiatement - vient frapper les plaques 15 lorsqu'il se déplace dans l'eau boueuse vers l'orifice de décharge A de cette dernière, de sorte que le sable fin est également obligé de se déposer sur le fond du tambour 1.
7. Le mouvement doux et naturel du sable déposé est assuré par le fait que ce dernier reposant sur le fond du tambour 1 est transféré dans la direction de l'ouverture de décharge B simplement par rotation du tambour.
8. Le produit (le sable trié) est déchargé automatiquement du tambour 1 par la simple rotation de ce dernier.
9. Etant donné qu'aucun organe vulnérable à l'eau tel qu'arbre ou palier ou convoyeur de sable n'est prévu dans le tambour 1, les défectuosités mécaniques sont complètement éliminées.
10. Etant donné que dans la machine selon l'invention il n'est
pas nécessaire d'utiliser un convoyeur à courroie à l'orifice de décharge A, les diamètres des deux orifices de sortie A et B
peuvent être prévus aussi petits que possible, grâce à quoi la
quantité de sable déposée dans le tambour I peut être supérieure à
deux fois celle déposée dans les machines conventionnelles, ce qui
a pour effet d'améliorer la performance de triage dans la machine.
11. L'emplacement et le nombre de couronnes de plaques de
blocage 33 peuvent être variés de manière à correspondre à la quantité de matériau brut à introduire, c'est-à-dire que la capacité de la machine à trier du sable dans des gammes de dimensions plus étendues est rendue possible.
12. Etant donné que la boue adhérant aux particules de sable est enlevée par l'agitation provoquée par un ensemble de plaques de blocage 33, le degré d'uniformité, prévu entre des limites déterminées, du sable trié, est remarquablement augmenté.
13. La distribution du sable trié selon la grandeur des particules est réglable en augmentant ou en diminuant le nombre des plaques de blocage 33.
14. Si on le désire, on peut prévoir plusieurs dispositifs de décharge à l'arrière du tambour, de manière à pouvoir effectuer le lavage du sable trié en même temps que le triage.
15. Si on le désire, les lames hélicoïdales peuvent être fixées à
la paroi intérieure du tambour, de manière que l'espace délimité
entre les paires de lames hélicoïdales présente une ouverture plus
étroite orientée dans la direction de rotation du tambour, grâce à
quoi un produit déposé de faible masse spécifique, par exemple un
matériau floculé, peut être enlevé.