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" Perfectionnements aux filtres à rotation n
La présente invention se rapporte aux filtres à rotation, et son objectif consiste à réaliser un filtre rotatoire donnant le rendement maximum de filtration,ainsi que d'agencer un dis- positif efficace par lequel la matière qui s'accumule sur des surfaces de filtration placées dans le sens radial ou tangen- tiel ,peut être automatiquement enlevée.
L'on a conçu , déjà , des filtres à rotation dont'les surfaces filtrantes affectaient la forme cylindrique, 1'ax du cylindre coïncidant avec celui de rotation autour duquel tour- ne l'ensemble du filtre.
L'on a conçu également d'autres filtres,dont les surfaces de filtration étaient dans des plans perpendiculaires à l'axe
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de rotation; en d'autres termes, on avait des surfaces fil- trantes constituées du tout ou d'une partie d'un disque plat tournant dans un plan normal à l'axe de rotation. Dans l'un et l'autre des filtres rotatoires précédents, la matière pouvait être enlevée du filtre par des râcloirs ou des brosses fixées de façon réglable.
L'on a préconisé aussi,précédemment,le montage de chas- sis de filtres recouverts de tissu et mis tangentiellement sur un cylindre creux,ou bien disposés radialement sur des bras radiaux d'un porte-chassis rotatoire, de façon à ce qu'ils se maintiennent en position horizontale à leur entrée et à leur sortie du liquide , les intérieurs des châssis immergés communiquant avec une pompe à air ou un exhausteur , au moyen de conduits radiaux disposés à une extrémité des châssis et communiquant avec des parties ménagées dans la face terminale d'un tourillon qui porte les éléments et qui tourne autour d'un conduit stationnaire aboutissant à l'exhausteur ou au compresseur ;
et , dans les appareils de ce genre,l'on a , jusqu'à présent .préconisé le lavage, pour débarrasser les faces des éléments du filtre de leur dépôt de matière solide quand ils sont dressés au dessus du liquide ,ce lavage re- courant à l'emploi de tuyaux perforés et étant renforcé, ou bien même remplacé par l'admission d'air comprimé au travers d'ouvertures pratiquées dans le haut du tourillon, en sorte de le faire sortir par'le haut , au travers de conduits radiaux menant aux éléments.
La présente invention comporte un filtre rotatoire équipé d'éléments filtrants de sens radial ou tangentiel, en liaison avec un dispositif porte-éléments ou tambour au moyen duquel ils sont,alternativement abaissés sous le niveau du liquide à filtrer puis relevés au dessus de ce niveau, des moyens étant prévus pour l'enlèvement de la matière filtrée à travers une soupape centrale; le système étant caractérisé en ce que les éléments filtrants sont équipas de râcloirs ou nettoyeurs mol
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les montés sur un mécanisme u moyen duquel ils peuvent être forcés de voyager de part en part des surfaces filtrantes, de manière à chasser la matière qui s'est accumulée sur celles-ci.
Le fluide en traitement -peut être maintenu à une hauteur telle dans le récipient , que ,pendant la rotation des unités filtrantes autour de l'axe horizontal les surfaces de celles- ci seront passées au travers du fluide puis à travers l'espace existant au dessus de lui , en sorte d'être alternativement submergées puis exposées au dehors.
L'on entend par "élément filtrant tangentiel" un élément filtrant qui part du porte-éléments ou tambour à angle droit par rapport à la position qu'il prendrait s'il était réelle- ment de sens radial, en ce sens que la surface filtrante de l'é- lément est tangentielle à un cylindre imaginaire ayant le même axe que celui du porte-éléments ou tambour sur lequel on aurait fixé l'élément filtrant.
Le mécanisme servant à faire jouer les râoloirs peut être conçu en sorte de les faire mouvoir en sens radial soit dans la direction, soit en va-et-vient longitudinal parallèlement à cet axe, les Râcloirs étant disposés en sorte d'agir sur les surfaces adjacentes des deux unités consécutives,en même temps, ou bien simultanément sur les deux surfaces d'une même unité l'organe qui porte l'unité filtrante étant , de préférence animé d'un mouvement rotatoire intermittent et le râoloir étant mis en fonction pendant les pauses de cette rotation par intermittences.
Les unités filtrantes peuvent être du type à éléments de filtration par les bords , et être constituées de paquets on. de piles de feuilles d'une matière convenable,supportées dans une structure et ménageant soit un passage, soit une série @ de perforations en correspondance,en communication avec l'ori- fice de décharge du produit filtré.
Les dessins annexés représentent un mode exécutif de l'in- vention.La figure 1 en donne une vue verticale en bout, tandis
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que la figure 2 en est la vue/dél2vation latérale et que la figure 3 est une vue en plan de filtre à rotation;d'autre part la figure 4 donne une vue en élévation et la figure 5 une vue en coupe latérale de la soupape du filtre. Ces vues ne sont pas vraiment complètes car on y a omis certaines parties pour les rendre plus aisément compréhensibles; toutefois,elles don- nent suffisamment de détails pour illustrer l'invention d'une façon complète.
. Dans ces dessins, le chiffre 4 désigne une enveloppe servant de bassin pour le fluide à filtrer , enveloppe qui est pourvue d'un raccord d'admission 29 pour le remplissage.Dans le fluide occupant l'enveloppe 4 on fait tourner une série d'unités filtrantes 5 montées en sens radial sur un tambour ou centre à rais 8 qui est mis en rotation par un arbre 6 monté dans des paliers 9 installés sur une charpente ou mon- tant 10. Chacune de ces unités 5 est équipée de deux surfaces filtrantes opposées 2 entre lesquelles sont ménagés des passa- ges aboutissant à des orifices 45 pratiqués-dans la face terminale du tambour 8 qui par intermittences communiquent avec un orifice 7 pour la sortie du produit filtré.
Dans l'exemple ici représenté ,les surfaces 2 des unités filtrantes plates 5 sont nettoyées par le jeu des râcloirs 11 en sens longitudinal lesquels sont conformés-en coins (voir figure 1 ) de façon à pouvoir agir en même temps sur les sur- faces de deux unités qui se suivent.
Le tambour 8 qui porte les unités filtrantes 5 , est mis en rotation par une poulie 12 qui reçoit la force motrice d'une source quelconque appropriée. Cette poulie 12 est montée sur un arbre 13 sur lequel on a également monté un pignon 14 engrenant avec une roue à denture 15 montée sur un arbre 16 sur lequel est fixé un bras 17 qui porte , à son bout extérieur une espèce de galet 18 que la figure 2 représente an traits interrompus.ce galet 18 entre à chaque tour de l'arbre 16 dans l'une des séries d'encoches radiales 19 pratiquées dans un
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disque 20 du type/d'arrêt de Genève monté sur un arbre 21 qui porte également un pignon conique 22 lequel engrène avec une roue d'angle 23 calée sur l'arbre 6 du tambour.Grâce au jeu du disque à arrêt de Genève ,
le tambour 8 qui porte les unités filtrantes 5 est tourné par intermittencec'est à dire -dans les moments où. le racloir 11 est au repos, à une position au.delà de la trajectoire des unités filtrantes, cette rotation étant effectuée par le galet 18 porté par le fait que le bras 17 sur l'arbre 16 à rotation continuelle agit dans l'une des encoches 19.
Pendant la période où. le bras 17 s'écarte du disque 20 en arrêt de Genève pour faire prendre au rouleau 18 une position prête à entrer dans la suivante des encoches 19 pratiquées dans le disque 20 ,le racloir 11 est animé d'un va-et-vient transversal le long des guidages 24 au moyen d'une biellette 25 reliée à l'extrémité d'un levier 35 qui bascule autour d'un arbre 26 grâce au jeu d'un maneton de manivelle 28 adjoint à la roue dentée 15. pendant le mouvement du racloir 11 vers la droite, la matière accumulée sur les surfaces filtrantes 2 des unités filtrantes 5 est transférée à l'écart de ces surfaces et dé- chargée'en descendant une rigole de chute 30.
Une soupape de contrôle 42 est prévue pour faire communi- quer les unités 5 en succession pendant la rotation du filtre quand elles sont submergées ,avec un dispositif producteur de vide et avec l'orifice de décharge du produit filtré 44 en passant par l'orifice 43 et,après avoir monté au dessus du niveau du liquide pour les soumettre à une source d'eau de lavage,par l'interposition d'un orifice 40 ; et alors,pour les soumettre par l'intermédiaire d'un orifice 41 , à ue sour- ce débitant l'air comprimé afin de détacher le tourteau de ma- tière qui s'est séparé et s'est accumulé, sur le filtre.
Les orifices 43 ,40 et 41 sont disposés de telle sorte que, tour à tour, chacun d'eux correspond avec un ou plusieurs des orifices 45 disposés én cercle dans la face du tambour rotatoi- re 8 et reliés par des passages au conduit intérieur des
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unités filtrantes,ces orifices/et ces passages étant disposés en sorte que le produit filtré soit attiré au travers de chaque élément filtrant pendant la phase de sa rotation durant laquelle il est immergé.
La roue spéciale du type à palettes dans laquelle les unités filtrantes plates 5 sont disposées sur le tambour 8 permet d'équiper la machine d'un grand nombre de surfaces fil- trantes.
Pendant qu'à, lieu la rotation des éléments 5 au dessus de fluide occupant l'enveloppe 4 , chacune des unités est soumise à un procédé de dessiccation 'comportant le maintien du vide pendant un certain laps de temps. Le séchage de la matière séparée sur les surfaces 2 , dans ce type de filtre, est @ particulièrement efficace quand les unités sont du modèle opé- rant la filtration par les bords car l'agent de filtration contribue substantiellement à maintenir au tourteau sa forme intégrale, en le préservant des crevasses.
Un autre avantage dérivant d'une disposition des uni- tés filtrantes en sens radial ou tangentiel,conformément à la présente invention c'est que ,dans les cas les plus fréquents, le fluide qu'il s'agit de filtrer a une tendance à constituer un dépôt ; or, ce dernier est empêché grâce au fait que les éléments plongent-le fluide comme les poles d'une roue de mou- lin ou de bateau, ce qui agite ce liquide et dispense donc d'employer des agitateurs spéciaux comme on doit généralement an adjoindre aux filtres.
Les râcloirs 11 peuvent être armés de brosses,ou bien être remplacés par celles-ci ;ensuite ,au lieu d'agir sur les surfaces filtrantes de deux unités adjacent,on'peut leur donner la disposition voulue pour agir en même temps, sur les côtés opposés d'une même unité en adoptant , à la place d'un râcloir conforme en coin 11, deux râcloirs situés en vis-à-vis chacun d'eux étant fixé sur un organe à coulissement tel que celui qui supporte le racloir 11 conformé en coin,les deux étant dirigés parallèlement l'un à l'autre et à un écartement
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tel qu'ils viennent shengager/avec les faces opposées d'une même unité filtrante pour agir sur elles.
REVENDICATIONS.
1. Filtre rotatoire constitué par des éléments filtrants en disposition radiale ou tangentielle, rattachés à un porte- éléments ou tambour par le mouvement duquel ils sont alternati- vement passés en dessous et au dessus du niveau du liquide à filtrer ; des moyens étant prévus,pour évacuer le produit fil- tré par une soupape centrale; caractérisé aussi en ce que les éléments filtrants sont armés de râcloris ou nettoyeurs mobi- les montés sur un mécanisme grâce auquel ils peuvent voyager de part en part des surfaces de filtration de manière à les débarrasser de la matière qui s'y est accumulée.
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"Improvements to rotating filters n
The present invention relates to rotary filters, and its object is to provide a rotary filter giving the maximum filtration efficiency, as well as to provide an efficient device by which the material which accumulates on filtration surfaces placed radial or tangential, can be automatically removed.
Rotary filters have already been designed in which the filtering surfaces have the cylindrical shape, the axis of the cylinder coinciding with that of rotation around which the whole filter rotates.
Other filters were also designed, the filtration surfaces of which were in planes perpendicular to the axis.
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of rotation; in other words, we had filtering surfaces made up of all or part of a flat disc rotating in a plane normal to the axis of rotation. In either of the previous rotary filters, material could be removed from the filter by adjustable scraper or brushes.
It was also recommended, previously, the mounting of filter chas- s covered with fabric and placed tangentially on a hollow cylinder, or else disposed radially on the radial arms of a rotary frame carrier, so that they are kept in a horizontal position at their inlet and at their outlet of the liquid, the interiors of the submerged frames communicating with an air pump or an exhauster, by means of radial ducts arranged at one end of the frames and communicating with parts formed in the end face of a journal which carries the elements and which rotates around a stationary duct leading to the exhauster or the compressor;
and, in devices of this kind, washing has hitherto been recommended, in order to rid the faces of the filter elements of their deposit of solid matter when they are raised above the liquid, this washing re- current with the use of perforated pipes and being reinforced, or even replaced by the admission of compressed air through openings in the top of the journal, so as to make it exit from the top, through radial ducts leading to the elements.
The present invention comprises a rotary filter equipped with filtering elements in radial or tangential direction, in connection with an element-holder or drum device by means of which they are, alternately lowered below the level of the liquid to be filtered and then raised above this level. , means being provided for removing the filtered material through a central valve; the system being characterized in that the filter elements are equipped with scrapers or soft cleaners
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the mounted on a mechanism by means of which they can be forced to travel through the filter surfaces, so as to expel the material which has accumulated on them.
The fluid being treated can be maintained at such a height in the container that, during the rotation of the filter units around the horizontal axis, the surfaces thereof will be passed through the fluid and then through the space existing in the above it, so as to be alternately submerged and then exposed to the outside.
The term "tangential filtering element" is understood to mean a filtering element which starts from the element holder or drum at right angles to the position it would take if it were really radial, in the sense that the surface filter element is tangential to an imaginary cylinder having the same axis as that of the element holder or drum on which the filter element would have been fixed.
The mechanism used to make the scrapers play can be designed so as to make them move in a radial direction either in the longitudinal direction or back and forth parallel to this axis, the scrapers being arranged so as to act on the surfaces adjacent two consecutive units, at the same time, or else simultaneously on the two surfaces of the same unit, the member which carries the filter unit being, preferably driven by an intermittent rotary movement and the grinder being put into operation for this rotation pauses intermittently.
The filter units may be of the edge filter element type, and consist of on packets. stacks of sheets of suitable material supported in a structure and providing either a passage or a series of corresponding perforations in communication with the discharge port of the filtered product.
The accompanying drawings show an executive mode of the invention. Figure 1 shows a vertical end view thereof, while
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Figure 2 is the side view / elevation and Figure 3 is a plan view of the rotating filter; on the other hand Figure 4 is an elevational view and Figure 5 is a side sectional view of the valve of the filter. These views are not really complete as some parts have been omitted to make them easier to understand; however, they provide sufficient detail to illustrate the invention fully.
. In these drawings, the number 4 designates a casing serving as a basin for the fluid to be filtered, which casing is provided with an inlet connection 29 for filling. In the fluid occupying the casing 4, a series of filter units 5 mounted in radial direction on a drum or center with spokes 8 which is rotated by a shaft 6 mounted in bearings 9 installed on a frame or upright 10. Each of these units 5 is equipped with two filtering surfaces 2 between which are formed passages leading to orifices 45 made in the end face of the drum 8 which intermittently communicate with an orifice 7 for the outlet of the filtered product.
In the example shown here, the surfaces 2 of the flat filter units 5 are cleaned by the set of scrapers 11 in the longitudinal direction which are shaped into wedges (see figure 1) so as to be able to act at the same time on the surfaces. of two consecutive units.
The drum 8 which carries the filter units 5, is rotated by a pulley 12 which receives the motive force from any suitable source. This pulley 12 is mounted on a shaft 13 on which has also been mounted a pinion 14 meshing with a toothed wheel 15 mounted on a shaft 16 on which is fixed an arm 17 which carries, at its outer end a kind of roller 18 that Figure 2 shows an interrupted lines. This roller 18 enters at each turn of the shaft 16 in one of the series of radial notches 19 made in a
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disc 20 of the Geneva stop type / mounted on a shaft 21 which also carries a bevel pinion 22 which meshes with an angle wheel 23 wedged on the shaft 6. Thanks to the play of the Geneva stop disc,
the drum 8 which carries the filter units 5 is rotated intermittently, that is to say -in the moments when. the scraper 11 is at rest, at a position beyond the path of the filter units, this rotation being effected by the roller 18 carried by the fact that the arm 17 on the continuously rotating shaft 16 acts in one of the notches 19.
During the period when. the arm 17 moves away from the disc 20 in Geneva stop to make the roller 18 take a position ready to enter the next of the notches 19 made in the disc 20, the scraper 11 is driven by a back and forth transverse along the guides 24 by means of a link 25 connected to the end of a lever 35 which swings around a shaft 26 thanks to the play of a crank pin 28 attached to the toothed wheel 15. during the movement From the scraper 11 to the right, the material accumulated on the filter surfaces 2 of the filter units 5 is transferred away from these surfaces and discharged down a chute 30.
A control valve 42 is provided to communicate the units 5 in succession during rotation of the filter when submerged, with a vacuum generating device and with the filtered product discharge port 44 passing through the port. 43 and, after having risen above the level of the liquid in order to subject them to a source of washing water, by the interposition of an orifice 40; and then, in order to submit them through an orifice 41, to a source which delivers compressed air in order to detach the cake of matter which has separated and has accumulated on the filter.
The orifices 43, 40 and 41 are arranged such that, in turn, each of them corresponds with one or more of the orifices 45 arranged in a circle in the face of the rotary drum 8 and connected by passages to the internal duct. of
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filter units, these orifices / and passages being arranged so that the filtered product is attracted through each filter element during the phase of its rotation during which it is immersed.
The special impeller of the vane type in which the flat filter units 5 are arranged on the drum 8 makes it possible to equip the machine with a large number of filter surfaces.
While the elements 5 are rotating above the fluid occupying the casing 4, each of the units is subjected to a drying process comprising the maintenance of a vacuum for a certain period of time. The drying of the separated material on the surfaces 2 in this type of filter is particularly effective when the units are of the edge filtration model since the filter medium contributes substantially to maintaining the cake in its integral shape. , by protecting it from crevices.
Another advantage deriving from an arrangement of the filter units in a radial or tangential direction, in accordance with the present invention, is that, in the most frequent cases, the fluid which is to be filtered has a tendency to constitute a deposit; however, the latter is prevented by the fact that the elements immerse the fluid like the poles of a windmill or boat wheel, which agitates this liquid and therefore dispenses with the use of special stirrers as is generally required. add to filters.
The scrapers 11 can be armed with brushes, or else be replaced by them; then, instead of acting on the filtering surfaces of two adjacent units, they can be given the desired arrangement to act at the same time, on the opposite sides of the same unit by adopting, instead of a wedge-shaped scraper 11, two scrappers located opposite each other being fixed on a sliding member such as that which supports the scraper 11 wedge-shaped, the two running parallel to each other and at a spacing
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as they come to engage / with the opposite faces of the same filtering unit to act on them.
CLAIMS.
1. Rotary filter consisting of filtering elements in radial or tangential arrangement, attached to an element holder or drum by the movement of which they are alternately passed below and above the level of the liquid to be filtered; means being provided for discharging the product filtered by a central valve; characterized also in that the filter elements are armed with scraper or movable cleaners mounted on a mechanism by which they can travel through the filtration surfaces so as to free them of the material which has accumulated therein.