EP1033172A1 - Centrifugeuse à entraínement pneumatique et à filtration de l'atmosphère de son enceinte - Google Patents

Centrifugeuse à entraínement pneumatique et à filtration de l'atmosphère de son enceinte Download PDF

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EP1033172A1
EP1033172A1 EP00400309A EP00400309A EP1033172A1 EP 1033172 A1 EP1033172 A1 EP 1033172A1 EP 00400309 A EP00400309 A EP 00400309A EP 00400309 A EP00400309 A EP 00400309A EP 1033172 A1 EP1033172 A1 EP 1033172A1
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EP
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centrifuge
enclosure
centrifuge according
rotor
gas
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EP00400309A
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Jean-Claude Charles Michel Letourneur
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Jouan SA
Original Assignee
Jouan SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B7/00—Elements of centrifuges
    • B04B7/02—Casings; Lids
    • B04B7/06—Safety devices ; Regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/02—Other accessories for centrifuges for cooling, heating, or heat insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/06—Fluid drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B9/00—Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/08—Arrangement or disposition of transmission gearing ; Couplings; Brakes

Definitions

  • the present invention relates to a centrifuge comprising a enclosure, a rotor disposed therein, and means for driving in rotation rotor.
  • the invention applies in particular to the centrifugation of products susceptible to release dangerous substances, for example toxic or explosive.
  • the invention aims to solve this problem by providing a centrifuge allowing centrifugation, with improved safety conditions, products likely to release dangerous substances.
  • the invention relates to a centrifuge comprising a enclosure, a rotor disposed therein, and means for driving in rotation of the rotor, characterized in that the means for driving in rotation of the rotor are pneumatic drive means, the centrifuge comprising a supply circuit for said pneumatic drive means in gas under pressure, which supply circuit is intended to be connected to a pressurized gas source, and in that the centrifuge includes a unit purifying gas, an input of this unit being connected to an output of gas withdrawal from the enclosure, and an outlet of this unit being connected to a suction device controlled by pressurized gas supplying the means rotational rotor drive tires.
  • the door 4 is articulated at 13 on the tank 3 to be movable between a closed position, as shown in Figure 1, and an open position not shown for access to the interior of enclosure 5.
  • the enclosure 5 is made waterproof vis-à-vis the outside, in particular thanks to a seal 14 compressed between door 4 and tank 3.
  • the door 4 In the open position, the door 4 is raised relative to its position closed.
  • the centrifuge 1 further comprises a pneumatic device 16 (dotted line) for locking door 4 in the closed position. This device will described later with reference to FIG. 3.
  • the drive means 8 comprise a shaft 18 secured to the rotor 6 and a turbine 19 whose blades 20 are shown diagrammatically in FIG. 1. This turbine 19 is integral with the shaft 18.
  • the centrifuge 1 also includes a pneumatic brake 25 which comprises (Fig. 2) two jaws 26 hinged to a shaft 27 and arranged on either side of the rotor drive shaft 18 6.
  • These jaws 26 are movable transversely to the shaft 18 between a close braking position (not shown), where they enclose the shaft 18, and a spaced position, where the shaft 18 rotates freely between the jaws 26 as shown in FIG. 2.
  • the brake 25 further comprises a spring 28 for returning the jaws 26 in their close position and a single-acting pneumatic cylinder 29 arranged between the jaws 23.
  • a spring 28 for returning the jaws 26 in their close position
  • a single-acting pneumatic cylinder 29 arranged between the jaws 23.
  • the gas purification unit 10 comprises for example a filter of the HEPA type.
  • the means 11 for cooling the atmosphere of the enclosure 5 include a Ranque tube 30.
  • This conventional device includes a generator of swirl flow 31 to which an inlet 32 is connected pressurized gas supply, a cold outlet 33 and a hot outlet 34 gas.
  • the locking device 16 comprises a keeper 36 secured to door 4, a first bolt 37 and a second bolt 38.
  • the first bolt 37 can slide between a locking position door 4 (Fig. 3), in which the first bolt is engaged in strike 36, and a door unlocking position (Fig. 5), in which the bolt 37 is removed from strike 36.
  • the second bolt 38 can slide orthogonally to the first bolt between a locking position of the first bolt 37 in its locking position (Fig.3), and a release position of the first bolt 37 (Fig.5).
  • the second bolt 38 In its blocking position, the second bolt 38 is engaged in a recess 39 formed in the first bolt 37.
  • the first bolt is constituted by the rod of a first pneumatic cylinder 40 double effect and the second bolt 38 is constituted by the rod of a second pneumatic cylinder 41 single acting.
  • the shutter 47 is sliding between an unlocking position of door 4, where it compresses a spring 470, and a position for locking the door 4, or rest position, in which the spring 470 is not compressed.
  • the centrifuge further comprises a silencer 48, a source 49 pressurized air and a source 50 of decontamination gas, for example formalin.
  • the air from the source 49 is for example at a pressure between 3 and 6 bars.
  • the first of these flows is routed via a pipe 51 to the switching valve 46.
  • the shutter 47 being at rest, that is to say in position for locking door 4, this first flow is then routed by a individual pipe 52 towards a first part 53 of the room 54 of the first cylinder 40.
  • This first flow pushes the piston 55 of the first cylinder 40 to the left in FIG. 3, so that the first bolt 37 is pushed towards its position of door lock 4.
  • the control unit 58 is by example a pneumatic or mechanical unit.
  • This second flow is itself shared at the outlet of the valve 57 in two streams.
  • the first of these flows is sent, via a pipe 59, to the room 60 of the second cylinder 41, to push the piston 61 of this cylinder upwards in FIG. 3, so that the second bolt 38 is pushed into its position blocking of the first bolt 37.
  • the pneumatic cylinder 29 of the brake 25 is supplied with pressurized air so that the jaws 26 are in a spaced-apart position and allow the shaft 18 to rotate freely.
  • the injection of pressurized air by the injector 22 creates a vacuum at the periphery of the space 240 and therefore at the level of the inlet 24 of the injection system Venturi.
  • gas is drawn off through an outlet 64 of the enclosure 5, then filtered in filter 10.
  • This withdrawn and filtered gas is then drawn into the system Venturi injection system 21 through inlet 24, then ejected from nozzle 23, with air under pressure from the injector 22, driving the turbine 19, the shaft 18 and the rotor 6.
  • the relaxed air from the hot outlet 34 of the Ranque tube is also discharged to the outside of the centrifuge 1 through the silencer 48.
  • valve 57 is closed automatically by the control unit 58.
  • the pneumatic cylinder 29 of the brake 25 is not no longer supplied with pressurized air, the jaws 26 are placed automatically in the close braking position of the rotor 6.
  • the pressurized air contained in the chamber 60 of the second cylinder 41 is evacuated via line 59 then via line 62 towards the silencer 48, and the piston 61 of the second cylinder 41 is pushed back by a spring 68.
  • the second bolt 38 is returned to its position of release of the first bolt 37.
  • the first part 53 of the chamber 54 is vented, via a pipe 71 (Figs. 1 and 4) then the silencer 48.
  • the shutter 47 of the switching valve 46 having been brought back to its rest position by spring 470, the pressurized air present in the second part 70 of the chamber 54 of the first cylinder 40 has been evacuated successively by a pipe 72, by the pipe 71, and by the silencer 48.
  • the centrifuge 1 does not include any electrical device. This characteristic is particularly interesting for the centrifugation of products likely to release explosive substances.
  • the centrifuge 1 is suitable for the centrifugation of dangerous products while limiting the risks emission of these substances outside the centrifuge 1.
  • Venturi 21 injection system delivering at the outlet a greater gas flow rate than that supplying the injector 22, allows to drive the turbine 19 and therefore the rotor 6 at relatively speeds high.
  • the use of a cold gas injection in particular obtained using of a Ranque tube, allows a satisfactory cooling of the atmosphere of enclosure 5, with good efficiency and limiting heat emissions to outside the enclosure 5.
  • the use of the Ranque tube makes it possible to limit the size of the means 11 for cooling the atmosphere of enclosure 5.
  • the gas purification unit 10 includes a device for chemical treatment of gas withdrawn from enclosure 5, which neutralizes dangerous substances likely to be released by the products to be centrifuged.
  • FIG. 6 illustrates a simplified embodiment of a centrifuge 1.
  • the centrifuge does not includes no Ranque tube.
  • the input 66 of the enclosure 5 is then connected by a pipe 73 to the source 50 of decontamination gas which can also play the role of cooling gas.
  • the pipe 73 is provided with a switching valve for selectively connecting input 66 of enclosure 5 to the outside atmosphere or to the source 50 of decontamination gas.

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Abstract

Cette centrifugeuse comprend une enceinte (5), un rotor (6) disposé dans celle-ci, et des moyens (8) d'entraînement en rotation du rotor. Les moyens (8) d'entraînement en rotation du rotor sont des moyens pneumatiques d'entraînement, la centrifugeuse comprenant un circuit d'alimentation desdits moyens pneumatiques d'entraînement en gaz sous pression destiné à être raccordé à une source de gaz sous pression (49). La centrifugeuse comprend en outre une unité (10) de purification de gaz, une entrée de cette unité étant raccordée à une sortie (64) de soutirage de gaz de l'enceinte et une sortie de cette unité étant raccordée à un dispositif d'aspiration (21) commandé par le gaz sous pression alimentant les moyens pneumatiques (8) d'entraînement du rotor. Application à la centrifugation de produits susceptibles de libérer des substances dangereuses, par exemple toxiques ou explosives. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne une centrifugeuse comprenant une enceinte, un rotor disposé dans celle-ci, et des moyens d'entraínement en rotation du rotor.
L'invention s'applique en particulier à la centrifugation de produits susceptibles de libérer des substances dangereuses, par exemple toxiques ou explosives.
Jusqu'à présent, de tels produits sont placés dans des récipients étanches que l'on dispose dans des logements du rotor qui sont eux-mêmes étanches. L'étanchéité des récipients et des logements est assurée en particulier par l'intermédiaire de joints.
Ainsi, il est possible de limiter les risques d'émission de substances dangereuses hors de l'enceinte de la centrifugeuse.
Toutefois, ces mesures ne permettent pas de supprimer les risques de telles émissions par exemple en cas de mauvaise fermeture des logements et/ou des récipients ou en cas d'usure de leurs joints d'étanchéité.
L'invention a pour but de résoudre ce problème en fournissant une centrifugeuse permettant de centrifuger, avec des conditions de sécurité améliorées, des produits susceptibles de libérer des substances dangereuses.
A cet effet, l'invention a pour objet une centrifugeuse comprenant une enceinte, un rotor disposé dans celle-ci, et des moyens d'entraínement en rotation du rotor, caractérisée en ce que les moyens d'entraínement en rotation du rotor sont des moyens pneumatiques d'entraínement, la centrifugeuse comprenant un circuit d'alimentation desdits moyens pneumatiques d'entraínement en gaz sous pression, lequel circuit d'alimentation est destiné à être raccordé à une source de gaz sous pression, et en ce que la centrifugeuse comprend une unité de purification de gaz, une entrée de cette unité étant raccordée à une sortie de soutirage de gaz de l'enceinte, et une sortie de cette unité étant raccordée à un dispositif d'aspiration commandé par le gaz sous pression alimentant les moyens pneumatiques d'entraínement en rotation du rotor.
Selon des modes particuliers de réalisation de l'invention, la centrifugeuse peut comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
  • les moyens pneumatiques d'entraínement en rotation du rotor comprennent une turbine,
  • ladite sortie de l'unité de purification est raccordée au circuit d'alimentation des moyens pneumatiques d'entraínement en rotation du rotor en gaz sous pression,
  • le dispositif d'aspiration comprend un système d'injection Venturi comportant un injecteur de fluide d'entraínement destiné à être raccordé à ladite source de gaz sous pression, une entrée de fluide entraíné raccordée à ladite sortie de l'unité de purification, et une sortie de fluide d'entraínement et de fluide entraíné raccordée aux moyens pneumatiques d'entraínement du rotor,
  • la centrifugeuse comprend des moyens de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte,
  • les moyens de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte comprennent des moyens d'introduction d'un gaz de refroidissement dans l'enceinte,
  • les moyens d'introduction d'un gaz de refroidissement dans l'enceinte comprennent une sortie de gaz de refroidissement disposée sous le rotor pour diriger le gaz de refroidissement vers celui-ci,
  • les moyens d'introduction d'un gaz de refroidissement comprennent un tube de Ranque dont une sortie froide est raccordée à une entrée de l'enceinte,
  • une entrée dudit tube de Ranque est raccordée audit circuit d'alimentation en gaz sous pression,
  • la centrifugeuse comprend une source de gaz de décontamination raccordée à une entrée de l'enceinte,
  • l'unité de purification comprend au moins un filtre,
  • l'unité de purification comprend au moins un dispositif de traitement chimique de gaz,
  • l'enceinte est étanche,
  • la centrifugeuse comprend un dispositif pneumatique de freinage du rotor raccordé audit circuit d'alimentation en gaz sous pression,
  • le circuit d'alimentation en gaz sous pression comprend une vanne temporisée,
  • la centrifugeuse comprend une porte mobile entre une position ouverte d'accès à l'intérieur de l'enceinte et une position fermée, la centrifugeuse comprend en outre un dispositif pneumatique de verrouillage de la porte dans sa position fermée, et le dispositif de verrouillage est raccordé au circuit d'alimentation en gaz sous pression,
  • le dispositif de verrouillage comprend un premier pêne mobile entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage de la porte, le premier pêne étant solidaire de la tige d'un premier vérin pneumatique raccordé par l'intermédiaire d'au moins une conduite individuelle audit circuit d'alimentation en gaz sous pression, et le dispositif de verrouillage comprend une vanne de commutation sélective de la ou des conduite(s) individuelle(s) au circuit d'alimentation en gaz sous pression,
  • le circuit d'alimentation comprend une vanne de verrouillage automatique qui comporte elle-même un obturateur mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la vanne de verrouillage automatique, une sortie de cette vanne de verrouillage est raccordée à ladite vanne de commutation, et ledit obturateur de la vanne de verrouillage automatique est en position d'ouverture, lorsque la porte de la centrifugeuse est en position fermée, et en position de fermeture, lorsque la porte est en position ouverte, et ladite vanne de commutation, au repos, met en communication, ladite sortie de la vanne de verrouillage automatique et le premier vérin, de sorte que le premier pêne est poussé vers sa position de verrouillage,
  • la vanne de verrouillage automatique est destinée à être raccordée en permanence à ladite source de gaz sous pression,
  • ladite vanne temporisée est raccordée à une sortie de ladite vanne de verrouillage automatique,
  • le dispositif de verrouillage comprend un deuxième pêne, mobile entre une position de blocage du premier pêne dans sa position de verrouillage et une position de libération du premier pêne, et le deuxième pêne est solidaire de la tige d'un deuxième vérin pneumatique raccordé en permanence à une sortie de ladite vanne temporisée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
  • la Fig.1 est une vue schématique latérale, partiellement en coupe, d'une centrifugeuse selon un mode de réalisation préféré de l'invention;
  • la Fig.2 est une vue schématique de dessus agrandie du frein pneumatique de la centrifugeuse de la Fig.1;
  • les Figs.3 à 5 sont des vues schématiques, en coupe et agrandies, illustrant la structure et le fonctionnement du dispositif de verrouillage de la porte de la centrifugeuse de la Fig.1; et
  • la Fig.6 est une vue analogue à la Fig.1 illustrant un autre mode de réalisation.
La figure 1 représente schématiquement une centrifugeuse 1 qui comprend essentiellement :
  • une cuve 3 calorifugée, portée par un bâti (non représenté), et munie d'une porte 4, la cuve 3 et la porte 4 formant une enceinte 5,
  • un rotor 6 disposé dans l'enceinte 5 et muni de logements 7 de réception de récipients de produits à centrifuger,
  • des moyens pneumatiques 8 d'entraínement en rotation du rotor 6,
  • une unité 10 de purification de gaz soutiré de l'enceinte 5, et
  • des moyens 11 de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte 5.
La porte 4 est articulée en 13 sur la cuve 3 pour être mobile entre une position fermée, telle que représentée sur la figure 1, et une position ouverte non représentée d'accès à l'intérieur de l'enceinte 5.
Lorsque la porte 4 est en position fermée, l'enceinte 5 est rendue étanche vis à vis de l'extérieur, en particulier grâce à un joint d'étanchéité 14 comprimé entre la porte 4 et la cuve 3.
En position ouverte, la porte 4 est relevée par rapport à sa position fermée.
La centrifugeuse 1 comporte en outre un dispositif pneumatique 16 (en pointillés) de verrouillage de la porte 4 en position fermée. Ce dispositif sera décrit ultérieurement en regard de la figure 3.
Les moyens 8 d'entraínement comprennent un arbre 18 solidaire du rotor 6 et une turbine 19 dont les pâles 20 sont représentées schématiquement sur la figure 1. Cette turbine 19 est solidaire de l'arbre 18.
Les moyens 8 d'entraínement comprennent également un système d'injection Venturi 21 qui comporte lui-même :
  • un injecteur 22 de fluide d'entraínement,
  • une tuyère divergente 23, dont t'entrée est légèrement espacée de la sortie de l'injecteur 22, et qui débouche à proximité des pâles 20, et
  • une entrée 24 de fluide entraíné communiquant avec l'espace 240 séparant l'entrée de la tuyère 23 et la sortie de l'injecteur 22.
La centrifugeuse 1 comprend également un frein pneumatique 25 qui comprend (Fig.2) deux mâchoires 26 articulées à un arbre 27 et disposées de part et d'autre de l'arbre 18 d'entraínement du rotor 6.
Ces mâchoires 26 sont mobiles transversalement à l'arbre 18 entre une position rapprochée de freinage (non représentée), où elles enserrent l'arbre 18, et une position espacée, où l'arbre 18 tourne librement entre les mâchoires 26 comme représenté sur la figure 2.
Le frein 25 comprend en outre un ressort 28 de rappel des mâchoires 26 dans leur position rapprochée et un vérin pneumatique 29 simple effet disposé entre les mâchoires 23. Lorsque le vérin pneumatique 29 est alimenté en gaz sous pression, comme schématisé en gris sur la figure 2, les mâchoires 26 sont en position espacée. Lorsque le vérin 29 n'est pas alimenté en gaz sous pression, les mâchoires 26 sont en position rapprochée.
L'unité 10 de purification de gaz comprend par exemple un filtre du type HEPA.
Les moyens 11 de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte 5 comprennent un tube de Ranque 30. Ce dispositif classique comprend un générateur d'écoulement tourbillonnaire 31 auquel sont raccordées une entrée 32 d'alimentation en gaz sous pression, une sortie froide 33 et une sortie chaude 34 de gaz.
Comme illustré par la figure 3, le dispositif 16 de verrouillage comprend une gâche 36 solidaire de la porte 4, un premier pêne 37 et un deuxième pêne 38.
Le premier pêne 37 peut coulisser entre une position de verrouillage de la porte 4 (Fig.3), dans laquelle le premier pêne est engagé dans la gâche 36, et une position de déverrouillage de la porte (Fig.5), dans laquelle le pêne 37 est retiré de la gâche 36.
Le deuxième pêne 38 peut coulisser orthogonalement au premier pêne entre une position de blocage du premier pêne 37 dans sa position de verrouillage (Fig.3), et une position de libération du premier pêne 37 (Fig.5).
Dans sa position de blocage, le deuxième pêne 38 est engagé dans un évidement 39 ménagé dans le premier pêne 37.
Le premier pêne est constitué par la tige d'un premier vérin pneumatique 40 double effet et le deuxième pêne 38 est constitué par la tige d'une deuxième vérin pneumatique 41 simple effet.
Le dispositif 16 de verrouillage pneumatique comprend également :
  • une vanne de verrouillage automatique 44 à trois voies et à deux positions, dont l'obturateur 45 est maintenu en position d'ouverture, contre l'effet d'un ressort 450, par la gâche 36 de la porte 4 lorsque cette dernière est en position fermée, et
  • une vanne de commutation 46 à cinq voies et à deux positions dont l'obturateur 47 est actionnable manuellement.
L'obturateur 47 est coulissant entre une position de déverrouillage de la porte 4, où il comprime un ressort 470, et une position de verrouillage de la porte 4, ou position de repos, dans laquelle le ressort 470 n'est pas comprimé.
La centrifugeuse comprend en outre un silencieux 48, une source 49 d'air sous pression et une source 50 de gaz de décontamination, par exemple du formol. L'air de la source 49 est par exemple à une pression comprise entre 3 et 6 bars.
La structure du circuit de fluide raccordant les différents éléments de la centrifugeuse 1 apparaítra clairement lors de la description du fonctionnement de cette centrifugeuse 1, qui va être faite pour commencer à partir des figures 1 et 3.
Sur la figure 3, comme sur les figures 4 et 5, l'intérieur des conduites contenant de l'air sous pression est représenté en gris.
La porte 4 étant en position fermée, l'air sous pression de la source 49 traverse la vanne 44 de verrouillage automatique, qui est en position ouverte, puis est divisé en deux flux.
Le premier de ces flux est acheminé par une conduite 51 vers la vanne de commutation 46. L'obturateur 47 étant au repos, c'est-à-dire en position de verrouillage de la porte 4, ce premier flux est ensuite acheminé par une conduite individuelle 52 vers une première partie 53 de la chambre 54 du premier vérin 40.
Ce premier flux repousse le piston 55 du premier vérin 40 vers la gauche sur la figure 3, si bien que le premier pêne 37 est poussé vers sa position de verrouillage de la porte 4.
On notera que lorsque l'obturateur 47 est au repos, là première partie 53 de la chambre 54 du premier vérin 40 est automatiquement mise en communication avec une sortie de la vanne 44 est donc avec la source 49, si bien que le verrouillage de la porte 4 est automatique.
Le deuxième flux issu de la vanne 44 de verrouillage automatique traverse une vanne 57 temporisée par une unité de pilotage 58 qui commande son ouverture pendant la durée de centrifugation. L'unité de pilotage 58 est par exemple une unité pneumatique ou mécanique.
Ce deuxième flux est lui-même partagé en sortie de la vanne 57 en deux flux.
Le premier de ces flux est envoyé, via une conduite 59, vers la chambre 60 du deuxième vérin 41, pour pousser le piston 61 de ce vérin vers le haut sur la figure 3, si bien que le deuxième pêne 38 est poussé dans sa position de blocage du premier pêne 37.
Ainsi, pendant toute la durée de centrifugation, c'est-à-dire tant que la vanne 57 est ouverte, le deuxième pêne 38 est en position de blocage du premier pêne 37 et le déverrouillage de la porte 4 est donc impossible.
Le deuxième flux d'air sous pression issu de la vanne 57 est canalisé par une conduite 62 puis alimente (Fig.1) :
  • l'entrée 32 du tube de Ranque 30, via une vanne manuelle 63,
  • en permanence le vérin 29 du frein pneumatique 25, et
  • en permanence l'injecteur 22 du système d'injection Venturi 21.
Ainsi, pendant toute la durée de la centrifugation, le vérin pneumatique 29 du frein 25 est alimenté en air sous pression si bien que les mâchoires 26 sont en position espacée et laissent l'arbre 18 tourner librement.
L'injection d'air sous pression par l'injecteur 22 crée une dépression à la périphérie de l'espace 240 et donc au niveau de l'entrée 24 du système d'injection Venturi. Ainsi, du gaz est soutiré par une sortie 64 de l'enceinte 5, puis filtré dans le filtre 10. Ce gaz soutiré et filtré est ensuite aspiré dans le système d'injection Venturi 21 par l'entrée 24, puis éjecté de la tuyère 23, avec l'air sous pression issu de l'injecteur 22, en entraínant la turbine 19, l'arbre 18 et le rotor 6.
Après entraínement de la turbine 19, cet écoulement de fluide est ensuite évacué vers l'extérieur de la centrifugeuse 1 par l'intermédiaire du silencieux 48.
L'air détendu issu de la sortie chaude 34 du tube de Ranque est également évacué vers l'extérieur de la centrifugeuse 1 par le silencieux 48.
L'air détendu à basse température, par exemple -10°C, issu de la sortie froide 33 du tube de Ranque est acheminé par une conduite 65 vers une entrée 66 de l'enceinte 5. L'air froid est éjecté par cette entrée 66 sous et vers le rotor 6 en refroidissant alors l'atmosphère de l'enceinte 5.
Il est possible, en ouvrant une vanne manuelle 67, de faire circuler le gaz de décontamination de la source 50 dans la conduite 65 puis dans l'enceinte 5, et ainsi d'assurer un balayage de l'atmosphère de l'enceinte 5, du filtre 10, de la turbine 19 ainsi que du silencieux 48, avec ce gaz de décontamination.
A la fin du cycle de centrifugation, la vanne 57 est fermée automatiquement par l'unité de pilotage 58. Le vérin pneumatique 29 du frein 25 n'étant plus alimenté en air sous pression, les mâchoires 26 viennent se placer automatiquement en position rapprochée de freinage du rotor 6.
Comme illustré par la figure 4, l'air sous pression contenu dans la chambre 60 du deuxième vérin 41 est évacué par la conduite 59 puis par la conduite 62 vers le silencieux 48, et le piston 61 du deuxième vérin 41 est repoussé par un ressort 68. Ainsi, le deuxième pêne 38 est ramené dans sa position de libération du premier pêne 37.
En amenant manuellement l'obturateur 47 de la vanne de commutation 46 dans sa position de déverrouillage, on met alors en communication, via une conduite individuelle 69, la conduite 51 avec une deuxième partie 70 de la chambre 54 du premier vérin 40 à double effet. Ainsi, cette deuxième partie 70 de la chambre 54 est alimentée en air sous pression puisque la vanne 44 de verrouillage automatique est en position ouverte.
Simultanément, la première partie 53 de la chambre 54 est mise à l'air, par l'intermédiaire d'une conduite 71 (Figs.1 et 4) puis du silencieux 48.
Ainsi, le piston 55 du premier vérin est repoussé vers la droite sur la figure 1 et le premier pêne 37 est ramené vers sa position de déverrouillage.
Lorsque le premier pêne 37 est en position de déverrouillage, l'ouverture de la porte 4 est possible.
Lorsque la porte 4 quitte sa positon fermée (Fig.5), l'obturateur 45 de la vanne 44 est ramené par le ressort 450 vers sa position de fermeture de la vanne 44.
L'obturateur 47 de la vanne de commutation 46 ayant été ramené vers sa position de repos par le ressort 470, l'air sous pression présent dans la deuxième partie 70 de la chambre 54 du premier vérin 40 a été évacué successivement par une conduite 72, par la conduite 71, et par le silencieux 48.
La centrifugeuse 1 ne comprend aucun dispositif électrique. Cette caractéristique est particulièrement intéressante pour la centrifugation de produits susceptibles de libérer des substances explosives.
Par ailleurs, la combinaison des moyens pneumatiques 8 d'entraínement du rotor 6 et de l'unité 10 de purification de gaz soutiré de l'enceinte 5, dans laquelle la circulation de gaz soutiré est commandée par l'air sous pression entraínant la turbine 19, permet d'assurer simultanément un entraínement du rotor 6 et une filtration de l'atmosphère de l'enceinte 5. Ainsi, la centrifugeuse 1 est adaptée à la centrifugation de produits dangereux en limitant les risques d'émission de ces substances à l'extérieur de la centrifugeuse 1.
Il est à noter que l'utilisation du système d'injection Venturi 21, délivrant en sortie un débit de gaz plus important que celui alimentant l'injecteur 22, permet d'entraíner la turbine 19 et donc le rotor 6 à des vitesses relativement élevées.
En outre, la possibilité de décontaminer l'atmosphère de l'enceinte, limite encoré les risques dus à la centrifugation de tels produits.
L'utilisation d'une injection de gaz froid, en particulier obtenue à l'aide d'un tube de Ranque, permet un refroidissement satisfaisant de l'atmosphère de l'enceinte 5, avec un bon rendement et en limitant les émissions de chaleur à l'extérieur de l'enceinte 5. De plus, l'utilisation du tube de Ranque permet de limiter l'encombrement des moyens 11 de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte 5.
On constate aussi que l'utilisation d'une turbine 19 pour entraíner le rotor 6 permet de limiter les émissions de chaleur à l'extérieur de l'enceinte 5.
Selon une variante non représentée, l'unité 10 de purification de gaz comprend un dispositif de traitement chimique de gaz soutiré de l'enceinte 5, qui permet de neutraliser les substances dangereuses susceptibles d'être libérées par les produits à centrifuger.
La figure 6 illustre un mode de réalisation simplifié d'une centrifugeuse 1.
Dans ce mode de réalisation, pour lequel le dispositif de verrouillage pneumatique 16 n'a pas été représenté pour plus de clarté, la centrifugeuse ne comprend pas de tube de Ranque. L'entrée 66 de l'enceinte 5 est alors raccordée par une conduite 73 à la source 50 de gaz de décontamination qui peut également jouer le rôle de gaz de refroidissement.
Selon une variante non représentée, la conduite 73 est munie d'une vanne de commutation permettant de raccorder sélectivement l'entrée 66 de l'enceinte 5 à l'atmosphère extérieure ou à la source 50 de gaz de décontamination.

Claims (21)

  1. Centrifugeuse (1) comprenant une enceinte (5), un rotor (6) disposé dans celle-ci, et des moyens (8) d'entraínement en rotation du rotor, caractérisée en ce que les moyens d'entraínement en rotation du rotor sont des moyens pneumatiques d'entraínement, la centrifugeuse comprenant un circuit d'alimentation desdits moyens pneumatiques d'entraínement en gaz sous pression, lequel circuit d'alimentation est destiné à être raccordé à une source (49) de gaz sous pression, et en ce que la centrifugeuse comprend une unité (10) de purification de gaz, une entrée de cette unité étant raccordée à une sortie (64) de soutirage de gaz de l'enceinte (5), et une sortie de cette unité étant raccordée à un dispositif d'aspiration (21) commandé par le gaz sous pression alimentant les moyens pneumatiques (8) d'entraínement en rotation du rotor.
  2. Centrifugeuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pneumatiques d'entraínement en rotation du rotor comprennent une turbine (19).
  3. Centrifugeuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite sortie de l'unité de purification est raccordée au circuit d'alimentation des moyens pneumatiques (8) d'entraínement en rotation du rotor en gaz sous pression.
  4. Centrifugeuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif d'aspiration comprend un système d'injection Venturi (21) comportant un injecteur de fluide d'entraínement (22) destiné à être raccordé à ladite source (49) de gaz sous pression, une entrée (24) de fluide entraíné raccordée à ladite sortie de l'unité de purification (10), et une sortie (23) de fluide d'entraínement et de fluide entraíné raccordée aux moyens pneumatiques (8) d'entraínement du rotor.
  5. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (11) de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte.
  6. Centrifugeuse selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de refroidissement de l'atmosphère de l'enceinte comprennent des moyens (11) d'introduction d'un gaz de refroidissement dans l'enceinte.
  7. Centrifugeuse selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction d'un gaz de refroidissement dans l'enceinte comprennent une sortie (66) de gaz de refroidissement disposée sous le rotor pour diriger le gaz de refroidissement vers celui-ci.
  8. Centrifugeuse selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les moyens d'introduction d'un gaz de refroidissement comprennent un tube de Ranque (30) dont une sortie froide (33) est raccordée à une entrée (66) de l'enceinte.
  9. Centrifugeuse selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une entrée (32) dudit tube de Ranque (30) est raccordée audit circuit d'alimentation en gaz sous pression.
  10. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la centrifugeuse (1) comprend une source (50) de gaz de décontamination raccordée à une entrée (66) de l'enceinte (5).
  11. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'unité de purification comprend au moins un filtre (10).
  12. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l'unité de purification (10) comprend au moins un dispositif de traitement chimique de gaz.
  13. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que l'enceinte est étanche.
  14. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la centrifugeuse comprend un dispositif pneumatique (25) de freinage du rotor (6) raccordé audit circuit d'alimentation en gaz sous pression.
  15. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation en gaz sous pression comprend une vanne (57) temporisée.
  16. Centrifugeuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que la centrifugeuse comprend une porte (4) mobile entre une position ouverte d'accès à l'intérieur de l'enceinte (5) et une position fermée, en ce que la centrifugeuse comprend en outre un dispositif pneumatique (16) de verrouillage de la porte dans sa position fermée, et en ce que le dispositif de verrouillage est raccordé au circuit d'alimentation en gaz sous pression.
  17. Centrifugeuse selon la revendication 16, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage comprend un premier pêne (37) mobile entre une position de verrouillage et une position de déverrouillage de la porte (4), le premier pêne étant solidaire de la tige d'un premier vérin pneumatique (40) raccordé par l'intermédiaire d'au moins une conduite individuelle (52,69) audit circuit d'alimentation en gaz sous pression, et en ce que le dispositif de verrouillage (16) comprend une vanne (46) de commutation sélective de la ou des conduite(s) individuelle(s) au circuit d'alimentation en gaz sous pression.
  18. Centrifugeuse selon la revendication 17, caractérisée en ce que le circuit d'alimentation comprend une vanne (44) de verrouillage automatique qui comporte elle-même un obturateur (45) mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture de la vanne de verrouillage automatique, en ce qu'une sortie de cette vanne de verrouillage (44) est raccordée à ladite vanne de commutation (46), en ce que ledit obturateur (45) de la vanne de verrouillage automatique est en position d'ouverture, lorsque la porte (4) de la centrifugeuse est en position fermée, et en position de fermeture, lorsque la porte (4) est en position ouverte, et en ce que ladite vanne de commutation (46), au repos, met en communication, ladite sortie de la vanne de verrouillage automatique (44) et le premier vérin (40), de sorte que le premier pêne (37) est poussé vers sa position de verrouillage.
  19. Centrifugeuse selon la revendication 18, caractérisée en ce que la vanne de verrouillage automatique (44) est destinée à être raccordée en permanence à ladite source (49) de gaz sous pression.
  20. Centrifugeuse selon la revendication 15 prise en combinaison avec la revendication 17 ou 18, caractérisée en ce que ladite vanne temporisée (57) est raccordée à une sortie de ladite vanne de verrouillage automatique (44).
  21. Centrifugeuse selon la revendication 15 prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisée en ce que le dispositif de verrouillage (16) comprend un deuxième pêne (38), mobile entre une position de blocage du premier pêne (37) dans sa position de verrouillage et une position de libération du premier pêne, et en ce que le deuxième pêne (38) est solidaire de la tige d'un deuxième vérin pneumatique (41) raccordé en permanence à une sortie de ladite vanne temporisée (57).
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