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Procédé et dispositif de tamisage ou d'égouttage.
L'invention se rapporte à un procédé et un dispo- sitif de tamisage continu, en vue de séparer des matières diverses, par exemple pour séparer les liquides de matières solides granulées, ou bien pour classer, par tamisage, des matières sèches, humides, en morceaux, granuleuses ou pulvé- rulentes, sur des cribles fixes ou animés d'un mouvement quel- conque. Le procédé est caractérisé par ce que la matière est -tamisée sur une surface de tamisage cintrée dont la largeur diminue de façon continue, en rapport avec la progression du tamisage, entre des trajectoires ou voies de cheminement rec- tilignes, de sorte que la matière chemine, du bord de charge- ment vers le bord d'évacuation, suivant des trajectoires rec-
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tilignes convergentes dont les prolongements se coupent tous en un même point.
Le tamis ou crible est cintré transversa- lement de sorte qu'une série de tels cribles juxtaposés for- ment ensemble un tronc de cône. Dans des cas particuliers des dispositifs de guidage sont prévus à la surface du crible.
La figure 1 montre la coupe d'une surface de tamisa- ge habituelle. A la tête A du crible, au-dessus du tamis, se trouve, dans tous les cas, l'endroit du chargement de la matiè- re à classer sur le crible dont la quantité représente 100% sur le diagramme de la fig. 2. La matière à cribler, qui se compose d'éléments fins et grossiers chemine de A vers B.Lès éléments fins se séparent du refus et tombent à travers les orifices 0 du crible, au-dessous duquel ils constituent le "criblé" c'est-à-dire la quantité passée à travers le crible, qui varie d'une extrémité à l'autre comme l'indique le dia- gramme de la fig. 3. A l'extrémité B du crible, les éléments grossiers constituant le refus du tamis, sont évacués.
Les surfaces tamisantes connues, de forme rectan- gulaire, comportent comme indiqué sur la figure 5, les côtés a, b, b', c; c'est-à- la tête A du tamis que la matière est chargée en direction des flèches. Les courants formés par le refus cheminent de A vers B entre les côtés parallèles b et b' qui limitent le tamis latéralement. Si la quantité de matière chargée en A sur le tamis s'élève à 100%, conformément à la fig.2 et si le refus parvenant à l'évacuation, est par exemple égal à 20%, il en résulte par suite du passage du fin, des différences considérables dans la répartition du refus dans les diverses zones du tamis, comme le montre la courbe x sur la fig. 2.
La largeur du tamis étant uniforme sur toute sa longueur, suivant la fig. 5, on constate une utilisation très incomplète de la surface tamisante dans sa partie inférieure,
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tandis que, dans la partie supérieure, et notamment du côté du chargement A de la matière et dans son voisinage, on observe une surcharge illustrée, approximativement par le pointillage de la surface tamisante sur la fig. 5. De ce fait le processus de tamisage est fortement retardé au début; en outre les différents orifices de tamisage accusent, suivant la courbe y de la fig. 3, des rendements très variables. Il s'ensuit donc que ce procédé de tamisage s'effectue avec un ensemble de dimensions et une distribution peu rationnelles de la surface tamisante dont l'utilisation est, par conséquent, mauvaise et anti-économique.
Si, en vue de remédier à ces inconvénients, on donne au tamis une forme trapézoïdale (la figure 6 montre un tel trapèze avec ses côtés d,e, e', f, la grande base d du trapèze, formant le bord de chargement de la matière), la distribution de la surface tamisante, en- tre les bords de chargement d et d'évacuation f est rendue approximativement conforme à la répartition de la matière sur le tamis à chaque moment en vue d'effectuer un travail de ta- misage à peu près uniforme par unité de surface.
Mais dans un tamis trapézoïdal de cette conception il se manifeste un inconvénient du fait que, avec un bord de chargement recti- ligne d, les courants de matière à cribler C, dirigés perpen- diculairement à ce côté parcourent des chemins inégaux lors du tamisage et se heurtent ensuite aux côtés latéraux e et e' du tamis, où ils créent des accumulations et des remous in- désirables.
On connait également des dispositifs dans lesquels, selon la fig. 7, la surface tamisante se rétrécit en gradins de h vers h" et de 1 vers i" entre le bord de chargement g d'une part et celui d'évacuation m d'autre part. Il résulte naturellement que, ce qui vient d'être dit pour le tamis rec- @
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tangulaire suivant la fig.5 au sujet de la répartition inéga- le de son travail utile, s'applique aussi aux surfaces rec- tangulaires constituant les sections consécutives du tamis suivant la fig. 7. On conçoit aisément que les courants D de matière à cribler descendant en lignes droites, se heurtent tout comme les courants C dans le cas de la fig. 6, aux côtés transversaux k, 1, k', 1', des gradins, et y créent des accu- mulations indésirables.
Dans d'autres dispositifs connus, la surface tami- sante revêt, selon la fig. 8, la forme d'un anneau circulaire ou d'un tronc de cône complet, fermé sur soi-même et limité uniquement par deux lignes circulaires, supérieure o et in- férieure n.
En supposant un chargement uniforme de la matière à tamiser sur la ligne circulaire o, tous les courants de ma- tière E chemineront, sans obstacle latéral, sur le tamis en parcourant, sur celui-ci, des trajectoires de même longueur.
D'autre part, la distribution de la surface tamisante, entre le cercle de chargement o et celui d'évacuation n, est réalisée approximativement en rapport avec la répartition quantitative du refus présent sur le tamis. Par suite de cette conception particulière de la surface tamisante et, surtout, de celle des dispositifs d'alimentation qui utilisent, notamment, la force centrifuge, les éléments de la matière à tamiser suivent des trajectoires courbes E en spirales ou en hélices. Par suite de l'effet variable que la force centrifuge exerce sur les éléments de poids et de forme différents de la matière à classer, les trajectoires curvilignes de ces éléments se cou- pent fréquement, de sorte qu'un tamisage ininterrompu et uni- forme n'est pas assuré.
Un autre inconvénient très sensible réside dans l'impossibilité dans laquelle on se trouve, pres- @
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que toujours, d'approprier la surface tamisante ou la longueur du côté d'arrivée de matière, aux quantités de matière pré- sentes à chaque moment, étant donné que le chemin de tamisage doit avoir une longueur convenable dans chaque cas. Lorsque, pour un tamisage donné, conformément à la quantité et à la nature de la matière, on n'a besoin que d'une surface com- prise entre les côtés v et w (fig. 8), c'est-à-dire un secteur seulement d'une surface annulaire ou conique, on est cependant obligé, avec les dispositifs suivant la fig. 8, de mettre en service l'ensemble de la surface annulaire, parce que les dis- positifs d'alimentation exigent la distribution de la matière sur toute la surface.
On se trouverait par'conséquent en pré- sence de dimensions encore plus surfaites, et d'une surface encore plus mal utilisée que dans le cas de la fig. 5.
Selon la présente invention, en vue de supprimer les inconvénients qui se manifestent dans les procédés de tamisage suivant les figs. 5 à 8, on donne à la surface ta- misante la forme illustrée par la fig. 9 depuis le bord de chargement p jusqu'au bord d'évacuation r, la largeur du tamis diminue continuellement, en rapport avec la progression du tamisage, entre les deux voies rectilignes extrêmes qu et qu' de cheminement de la matière, et tous les éléments de la ma- tière suivent des voies F dont les prolongements se coupent au point d'intersection de ceux des voies extrêmes qu et qu'.
Les bords parallèles p et r, c'est-à-dire le bord de charge- ment et celui d'évacuation, reçoivent une forme en arc de cer- cle. Le tamis a donc une surface s'approchant de la forme d'un secteur d'anneau circulaire. Les différents courants de ma- tière à tamiser F qui, dès le début reçoivent une direction radiale, pourront donc parcourir le tamis sans encombre, par des voies ayant toutes la même longueur. Grâce à cette disposi-
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tion, on impose un travail spécifique pratiquement uniforme au tamis entier et on obtient par conséquent un tamisage ré- gulier, sensiblement conforme aux caractéristiques x' et y' de la fig.4. L'arc de cercle qui délimite le bord de charge- ment p a pour centre le point d'intersection des,côtés laté- raux qu et qu' de la surface tamisante.
En vue de produire, sous l'effet de la pesanteur des éléments de la charge, un écoulement radial des courants F de matière à tamiser sur la surface tamisante (fig.9), le tamis est cintré de façon à ce que, par la juxtaposition d'une série de tels tamis, on puisse former une surface fermée, de préférence une surface de tronc de cône limitée, comme le mon- tre la fig. 10 par les côtés radiaux qu, qu'. Une telle con- formation du panneau tamisant individuel et, le cas échéant, la juxtaposition de plusieurs panneaux semblables jusqu'à la réalisation d'un tronc de cône complet suivant fig.10, avec des courants de matière à tamiser dirigés radialement, per- mettent la multiplication du rendement du secteur individuel.
L'emploi de guides radiaux s, s', s" permet d'obtenir des effets particuliers; par exemple, en situant, en même temps, le bord d'évacuation r suffisamment près de l'intersection des deux côtés radiaux qu, qu', on peut provoquer une accumu- lation plus ou moins prononcée du refus près du bord d'évacua- tion. De telles accumulations sont parfois désirables dans les opérations d'égouttage ou de filtration, lorsque les fines particules solides doivent être séparées du liquide et rete- nues avec le refus sur le tamis. Cet effet s'obtient du fait que le refus accumulé sert alors de filtre à l'égard du liquide chargé et des éléments solides les plus fins de celui- ci.
L'effet de barrage ou d'accumulation se manifeste d'autant plus que le bord d'évacuation r est plus rapproché du centre du cercle, c'est-à-dire de l'intersection des deux côtés radiaux qu, qu', du tamis.
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