Appareil filtrant à marche continue, fonctionnant par le vide. L'objet de l'invention est un appareil fil trant à marche continue, fonctionnant par le vide; il permet de traiter des matières épais ses quelconques dans le but de séparer com plètement les particules solides et le liquide.
Il est caractérisé en ce qu'il comporte un tambour destiné à être animé d'un mouvement de rotation, plongeant partiellement .dans une cuve qui contient la matière à traiter, sup portant un organe de filtration et divisé en un certain nombre de compartiments ,destinés à être reliés par un distributeur à une source de vide, l'appareil étant établi de manière qu'au cours de la rotation du tambour pre mièrement les divers compartiments plongent dans la matière à traiter et soient mis en rela tion avec la- source de vide si bien que le li quide -de la matière à traiter passe par aspi ration au travers clé l'organe filtrant, tandis que les particules solides de cette matière s'appliquent sur celui-ci, deuxièmement les mêmes compartiments,
ayant cessé d'être im mergés sont encore mis en relation avec la source -de vide, ce qui a pour effet d'aspirer une partie au moins ,du liquide se trouvant sur l'organe filtrant avec les particules so lides et d'assécher ces dernières, troisième ment au moins un organe, mécanique détache les particules solides asséchées de l'organe filtrant.
L e .dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'ap pareil.
La fig. 1. est une coupe longitudinale d'une première forme .d'exécution, faite suivant la ligne A-A de la fig. 2; -La fig. 2 est une coupe transversale de cette forme d'exécution; La fi-. 3 est une vue d'un détail; La fig. 4 est une vue en bout d'une se- conde -forme d'exécution; Les fig. 5, 6, 7 sont des vues de détail à grande échelle de cette seconde forme d'exé- eution; L a fig. 8 est une vue en bout de la troi sième forme d'exécution.
La première forme d'exécution comporte un tambour, en bois par exemple, ayant deux fonds a al assemblés par l'intermédiaire d'une couronne b rainurée extérieurement et percée de trous c. La surface extérieure de ce tam bour est recouverte par une toile filtrante d. Une couronne e est disposée à l'intérieur du tambour et concentriquement à la couronne b à laquelle elle est reliée par des cloisons rayonnantes f afin de constituer entre les couronnes b et e un espace annulaire divisé en une série de compartiments équidistants indépendants les uns des autres. Les com partiments sont au nombre de dix, numérotés de 1 à 10, et chacun d'eux communique avec une pompe à vide par une tuyauterie g g1 h.
La tuyauterie est composée comme suit: La surface de la couronne e correspondant à cha que compartiment est percée de quatre trous pour recevoir les extrémités coudées de deux tubes g 9' se raccordant à un tuyau h coudé à angle droit et se rendant à un distributeur de vide en passant à l'intérieur du moyeu creux Ic monté sur le fond a du tambour.
Tous les tubes<I>h</I> passent dans un bouchon l fermant le bout ouvert du moyeu<I>le</I> et abou tissent . à un disque 4n encastré à frottement doux dans une cavité de forme correspondante pratiquée sur l'une des faces d'un palier n dans lequel tourne l'extrémité du moyeu le et le disque w. Ce palier est supporté par l'un des flasques d'une cuve v dans laquelle tourne le tambour filtrant.
Au palier n est fixé le distributeur com posé d'un simple disque p. Dans la face de ce -disque en contact avec celle .du palier dans laquelle est emprisonné le disque ira, sont en taillées deux chambrettes o 01, diamétrale ment opposées et formées chacune par un secteur comme le montre bien la fig. 3. A ces chambrettes aboutissent les tuyaux w et 2v1, venant de la pompe à vide. Ces tuyaux peuvent se raccorder à un tuyau unique bran ché sur cette pompe.
Un arbre central r vissé dans le bouchon l constitue avec le moyeu le l'axe de rotation du tambour, qui tourne dans les deux paliers 4a et 421 fixés sur les bords de la cuve<I>v.</I> Deux rondelles métalliques assemblent le tambour à l'axe avec intercalation de presse-étoupe.
La rotation de l'appareil a lieu par une roue à denture hélicoïdale s qui reçoit son mouvement d'une vis sans fin t actionnée par un renvoi u.
Des rouleaux de compression -J situés à la partie supérieure du tambour et montés sur des axes tournant dans -des chapes, s'appli quent constamment sur la toile filtrante sous l'effet de ressorts z.
TTn racloir 12, disposé suivant une géné ratrice du tambour, frotte par l'une de ses extrémités contre ce dernier au niveau du bord de la cuve v; son extrémité opposée dé borde dans une deuxième cuve 13, semblable à v et située à côté d'elle. A l'intérieur de cette cuve 13 est disposé un agitateur dont l'axe 14 est horizontal et porte des bras 15.
Une canalisation 16 venant d'un réservoir en charge ou sous pression aboutit en des sous de la cuve v et est raccordée à la cuve 13 par une dérivation 17.
A l'opposé du racloir 12 se trouve une arrivée d'eau constituée par un tube 11 pa rallèle à l'axe du tambour et situé près de la périphérie de celui-ci. Ce tube est percé de petits trous tournés vers la toile fil trante d: Le fonctionnement de cette forme d'exé cution est le suivant: Le tambour tourne à une vitesse réduite, de 10,à 15 tours à l'heure par exemple, selon les matières à traiter. Le travail comprend trois phases qui s'accomplissent simultané ment, mais par lesquelles passent successive ment les compartiments 1 à 10.
1o Phase d'absorption résultant de l'ac tion du vide dans les compartiments immer gés et déterminant la séparation des parti cules solides -du liquide, ce dernier étant en- trainé dans la canalisation de vide.
20 Phase d'assèchement des particules so lides, produite par l'action du vide dans les compartiments non immergés et agissant sur les matières adhérentes à la toile filtrante.
<B>30</B> Phase d'évacuation -des matières solides s'accomplissant par l'action du racloir.
En prenant la position du tambour dessi née à la fig. 2, on voit que, pendant la phase d'absorption, les quatre compartiments infé rieurs 1, 2, 3, 4 sont plongés dans la matière épaisse amenée dans la cuve v par la canali sation 16; ces quatre compartiments sont sou mis à l'aspiration de la pompé, étant donné que leurs tuyaux respectifs le correspondent i la. chambrette inférieure o du disque p du distributeur.
Il s'ensuit que la portion de la, toile filtrante d correspondant auxdits com partiments laisse passer le liquide qui se-*rentl à la pompe à vide par l'intermédiaire de la tuyauterie g 9i <I>h</I> et<I>w.</I> Les particules solides aspirées restent adhérentes à la surface exté rieure de la toile filtrante d.
Pendant ce temps les cinq compartiments suivants 5 à 9 reçoivent également l'aspira tion par l'intermédiaire -de leurs tuyaux h qui sont en communication avec la chambrette supérieure J ,du disque p. L'air extérieur au tambour est ainsi aspiré, entraînant à son passage le liquide restant dans la matière agglutinée sur la toile filtrante; le liquide aspiré se rend aussi à la pompe et passe dans le tuyau W.
La troisième phase s'effectue sur la sur face de la toile filtrante correspondant au compartiment 10 qui se trouve au niveau de l'axe du tambour. Ce compartiment n'est pas soumis à l'action du vide, car son tuyau la correspond à la partie pleine q du disque g? du distributeur, qui sépare les extrémités les plus éloignées l'une -de l'autre des chambret- tes o oi. Par suite, la matière solide garnis sant cette partie de la toile filtrante d peut se détacher facilement de cette toile sous l'ac tion du bec -du racloir 12,
comme le sens de rotation du tambour est celui indiqué par la flèche de la fig. 2, elle tombe sur la. surface inclinée .dudit racloir pour glisser sur celle-ci et chuter dans la. cuve de réception 13.
La continuation de la rotation du tam bour a. pour effet de modifier continuellement la position des compartiments. Quand le tube h du compartiment 10 atteindra la cham brette o, il recevra à nouveau l'action du vide et se trouvera à ce .moment en-dessous du ni veau -de la matière contenue dans la cuve v; il en résultera que le liquide en suspension dans cette matière sera aspiré et traversera, la toile filtrante, comme il a été expliqué précédemment.
Les trois compartiments sui vants 1, 2, 3 seront également dans la phase d'absorption, tandis que le compartiment 4 aura passé dans la phase d'assèchement, que le compartiment 9 sera soustrait à l'action du vide et que la matière solide correspondante sera enlevée par le racloir 12.
Il en sera de même pour tous les comparti ments à chaque tour du tambour.
Les rouleaux de compression y égalisent la couche de matière solide adhérente à la toile filtrante d, au fur et à mesure du pas sage de cette matière en dessous de tes rou leaux.
Cette forme d'exécution fonctionne ainsi de façon continue sans qu'il y ait lieu de pro céder à -des manoeuvres -de remplissage sépa rées par autant -de manoeuvres de vidange; son rendement est donc grand puisque la perte de temps, due à de telles manoeuvres, est nulle.
Lorsque la cuve 13 sera remplie de la ma tière solide détachée -de la toile filtrante, le mouvement -de rotation du tambour sera ar rêté et ladite cuve 13 sera vidée de son con tenu, si cette matière est bien .asséchée et pu rifiée; dans le -cas contraire, la canalisation 16 sera fermée, afin de couper l'admission de matière à filtrer à la cuve v, puis la cuve 13 recevra une quantité d'eau suffisant à dé layer la matière solide qui y est contenue. Ensuite l'agitateur 14, 15 sera mis en mou vement pour opérer et conserver un mélange des particules solides et du liquide et obliger ce mélange à se rendre à la cuve v, en pas sant par la dérivation 17 et l'extrémité de la canalisation 16.
A ce moment on remet en rotation le tam bour, afin que la filtration du mélange pré cité s'effectue dans les conditions normales. Si les particules solides séparées par cette fil tration dernière sont trop asséchées à leur sortie -de la cuve v, on admet -de l'eau dans le tube percé 11, afin d'arroser cette matière à son passage et d'obtenir la filtration la plus complète possible de ce gâteau ou tourteau.
Certaines matières doivent subir trois ou quatre filtrations successives pour arriver à une extraction complète des liquides renfer més et à. chaque nouvelle opération on peut admettre de l'eau par le tube 11, afin de fa ciliter le lavage du produit et la filtration.
Au lieu d'être reçue dans la. cuve 13 les matières solides détachées par le racloir, peu vent tomber sur le sol ou dans un caniveau, un chariot, une toile sans fin etc., pour être transportées pour être utilisées à, des usages quelconques.
Dans la seconde forme- d'exécution<B>(.fi-.</B> 1 à. 7) le travail :de filtrage est divisé en quatre phases et non plus en trois phases seulement, ce qui permet d'améliorer le résultat dans cer tains cas.
Les dispositions du tambour rotatif fil trant et de la tuyauterie ne sont pas chan gées en principe; les tuyaux h aboutissent comme précédemment au disque m fixé en bout du moyeu k et tournant avec lui dans le palier ne. Le -disque distributeur p, par contre, comporte quatre ouvertures destinées à former chambrettes -de distribution pour la tuyauterie venant de la. pompe à, vide;
trois <I>(le</I> ces ouvertures sont .découpées en forme<B>de</B> secteurs inégaux o o' o\, situés à des emplace ments calculés pour correspondre simultané ment chacun à un nombre déterminé de tuyaux da. La quatrième ouverture o3, est un trou circulaire d'un -diamètre inférieur à celui des tuyaux h, et situé à un point choisi de l'intervalle q séparant les chambrettes o' et o.
Ce disque p est placé entre le disque<I>m.</I> des tuyaux h. et un disque semblable 20 rece vant quatre tuyaux w 7v1 w\ 7v3 correspon dant aux quatre chambrettes du distributeur.
Les deux disques p et 20 comportent des oreilles percées de trous -fans lesquels pas sent .des goujons 211 appartenant à un cha peau 21; ce montage permet de mettre en concordance voulue les extrémités des quatre tuyaux 2v ... w' avec les chambrettes o'<B>...</B> o ; le fond de ce chapeau est traversé par les quatre tuyaux W <B>...</B> w ; il est bombé afin de laisser entre sa surface interne et le disque 20 un espace suffisant à loger un ressort à boudin 22 guidé par une tige 2;
vissée dans le disque fn. et traversant à frot tement doux les deux disques p, 20, afin de pouvoir tourner dans ceux-ci lors de la rota tion du moyeu k. Quand le chapeau 21 a été fixé par des boulons ou vis au palier n le ressort 22 fait pression sur le disque 20 qui repousse le disque p et l'applique avec une pression suffisante contre le disque in pour assurer l'étanchéité, tout en permettant la .rotation du disque wz entraîné par le moyeu k.
Les tuyaux w w1 w', s'élèvent verticale ment en sortant de l'appareil de distribution et débouchent dans de petits réservoirs W W' GT%', qui sont en communication avec un tuyau.colleeteur 25 branché sur une pompe à vide 24. De chacun des réservoirs part un tube qui descend vers le sol et se rend à un endroit approprié pour déverser le liquide aspiré par la pompe. Le tuyau w' débouche directement dans l'atmosphère ou bien il est prolongé pour aller se raccorder à un com presseur d'air non figuré.
La cuve v est montée sur un bâti 26 supportant aussi le tambour filtrant et les organes de transmission et de commande de ce dernier.
Le fonctionnement de la seconde forme d'exécution est le suivant: Les quatre phases constituant le cycle des opérations correspondent chacune à une chambrette déterminée du disque distribu teur<I>p</I> et à l'un des tuyaux w <I>...</I> 2v'.
Première <I>phase.</I> Phase d'absorption;. ré sultant de l'action du vide se faisant sentir dans le réservoir TV, le tuyau w et la cham brette o pour passer dans les deux tubes h se trouvant à la partie inférieure du moyeu le et aller se faire sentir dans les deux compar timents immergés correspondants du tam bour, lesquels compartiments sont, par exem ple, les nos 2 et 3; le niveau de la matière à filtrer contenue dans la cuve ne monte pas au-dessus des deux compartiments du bas. L'action du vide dans lesdits compartiments détermine la séparation du liquide d'avec les particules solides.
Ces dernières restent ad hérentes à la toile filtrante du tambour et constituent le tourteau ou gâteau. Le liquide est aspiré et passe dans un récipient,. réser voir etc. selon le cas.
<I>Deuxième phase.</I> Lavage et premier as sèchement du tourteau. Le vide agit dans les compartiments 4, 5, 6 non immergés; comme la surface extérieure correspondante du tambour reçoit de l'eau de lavage par les tuyaux 11 (fig. 4), cette eau est aspirée et traverse le tourteau. L'air atmosphérique est aspiré en même temps et provoque un com mencement d'assèchement. Le liquide aspiré se rend au réservoir I<B>V'</B> et de là. à l'égoût ou bien dans un réservoir à décanter.
<I>Troisième phase.</I> Assèchement complé mentaires obtenu par l'action du vide sur le tourteau restant sur la toile filtrante en face des compartiments 7, 8 non immergés, si tués à la partie supérieure du tambour et faisant suite à ceux qui subissent, pendant le même temps, la deuxième phase. Dans cette troisième phase, le restant d'eau et d'humidité traverse la chambrette<I>iv'</I> et se rend au réservoir W2, puis à l'égoût ou ail leurs.
Qacatrièyvze <I>phase.</I> Dvacuation de la ma tière formant le tourteau. Cette évacuation est obtenue sur un ou sur plusieurs des com partiments non immergés qui ont déjà. passé par les trois phases précédentes. Dans cette quatrième phase, le vide n'agit plus, car les tuyaux h correspondant aux compartiments 9, 10 et 1, reçoivent la pression atmosphé rique, quand ils passent devant le trou o3 en communication avec l'air libre par le tuyau w'. Le tourteau peut donc être dé taché de la toile par le racloir 12.
Dans le but de faciliter l'évacuation du tourteau et d'aider, à l'action du racloir 12, le tuyau w3 est relié à un compresseur d'air ou à un réservoir d'air sous pression, afin que le compartiment dont le tuyau h se trouve en communication avec le trou o3 puisse se remplir d'air comprimé et que cet air sous pression s'échappe à l'extézieur du tambour en passant par les orifices c de la couronne b du tambour, puis en traversant la toile filtrante.
Par suite de sa pression, ledit air entraînera la plus grande partie de la matière se trouvant encore dans les jours de la toile; en outre, il fera détacher de celle-ci les particules qui y adhèrent et il complétera l'assèchement du tourteau.
Il résulte de ce qui précède que la toile filtrante enveloppant le tambour est, à cha que tour, débarrassée du tourteau qui forme une couche à sa surface et que, par suite de l'aspiration violente produite sur cette toile par l'action constante du vide pendant la presque totalité du tour, ladite toile est en outre lavée par le passage du liquide et dé barrassée des particules solides qui auraient pu rester dans son épaisseur. On conçoit donc que cette toile filtrante a repris toutes ses propriétés lorsqu'elle s'immerge à nouveau dans les matières à filtrer et qu'elle donne au tour suivant une filtration aussi .complète que précédemment.
Cet avantage est particulièrement marqué dans la seconde forme d'exécution qui est bien qualifiée en conséquence pour effectuer une filtration normale de matières dont la nature rend difficile la filtration par les types connus de filtres.
I1 est même possible de réaliser la filtra tion des matières gélatineuses, colloïdales ou d'autre nature, qui ne peuvent être traitées actuellement que par décantation, car leur passage dans les filtres-presses ou autres, détermine très rapidement un colmatage com plet des toiles ou autres surfaces filtrantes dont la perméabilité est détruite de ce fait. Pour cette application spéciale, la toile fil trante doit subir un lavage et un nettoyage beaucoup plus complets à chaque tour que ceux pouvant être obtenus par les moyens décrits précédemment.
Ce résultat peut être obtenu en principe en employant une lon gueur de toile filtrante de beaucoup supé rieure à la circonférence du tambour rotatif pour constituer un tablier sans fin à marche continue qui enveloppe la plus grande par tie de la circonférence du tambour et se rend sur une deuxième pièce rotative de plus petit diamètre en passant sur un rouleau tendeur de position réglable. Le parcours de ce tablier en dehors du grand tambour per met de disposer, sur le passage de la toile, des dispositifs supplémentaires pour le la vage, le nettoyage et l'assèchement du tour teau et de la-toile, afin que la surface de toile qui s'immerge dans les matières à fil trer soit toujours dans l'état de perméabilité qui est indispensable pour obtenir une fil tration normale.
La troisième forme d'exécution (fig. 8) est établie de cette façon.
Le tambour rotatif n'est pas modifié; sa couronne b peut être revêtue d'une surface fil trante ou en être dépourvue, selon le degré de filtration à obtenir, étant donné que la surface filtrante essentielle est constituée par le tablier sans fin d\ en matière appropriée. Ce ta blier passe d'abord sur le tambour ci-des sus a-b-â <I>,</I> puis sur un deuxième tam bour 28 de petit diamètre tournant fou dans des paliers fixés au sommet de mon tants 27 solidaires du socle sur lequel re pose le bâti 26 supportant la cuve v et- le tambour a-b-â .
Ensuite le tablier filtrant dl passe sur un rouleau de renvoi et de ten sion 32 dont les tourillons tournent fous dans des coussinets 33 montés dans des glissières de guidage et sont soumis à l'action de res sorts 34 dont la tension est réglable selon la tension que doit posséder le tablier filtrant.
Le petit tambour 28 est construit sur le principe du grand tambour n b; il comporte plusieurs compartiments qui sont au nombre de quatre: 28a 28b, 28e et 28d et sont en communication par une tuyauterie avec un distributeur 29 semblable à celui employé dans le grand tambour. - Le distributeur 29 ne possède qu'une chambrette 30 communi quant par un tuyau 31 avec un compresseur d'air.
En avant de ce petit tambour 28 est placé un racloir fixe 121; en arrière est disposée une chambre à vide 44 régnant sur toute la largeur du tablier d' et en communication par un tuyau 45 avec la pompe à vide employée pour l'aspiration dans le grand tambour. Un deuxième racloir fixe 122 est placé en avant du rouleau tendeur 32; des guides latéraux du tablier sont situés en 36 et sont consti tués par des plaques pour empêcher toute déviation latérale du tablier avant son pas sage sur le grand tambour.
Le distributeur du grand tambour peut comporter deux chambrettes comme dans la première forme d'exécution ou bien quatre chambrettes comme le montrent les fig. 4 à 7, ou encore un nombre différent équiva lent au nombre de phases constituant le cycle de, l'opération de filtration.
Le fonctionnement de la troisième forme d'exécution est le suivant, dans le cas de qua tre phases; le traitement est appliqué à des matières qui sont impossibles à filtrer par les moyens actuels et dont le tourteau ou produit résiduel restant à la surface du ta blier filtrant est utilisable et demande un assèchement parfait.
Les première et deuxième phases ne sont pas modifiées. La troisième phase (assèche ment complémentaire et définitif) commence à la partie supérieure du grand tambour pour se terminer à son arrivée sur le petit tambour; ce séchage s'effectue soit entière ment à l'air libre sur la longueur du brin supérieur du tablier filtrant d', soit en par tie à l'air libre et en partie sous l'action de l'air chaud. Pour cette der nière application, on utilise par exemple: 1 Une chambre 48 disposée sur l'une des faces du tablier et recevant soit de la vapeur ou de l'air chaud par le tuyau 49, soit de l'air atmosphérique qui s'échauffe au con tact de résistances électriques.
2 Une autre chambre 46 située sur l'autre face du tablier et en communication par un conduit 47 avec la pompe à vide affectée au grand tambour. On comprend que par cette disposition il est facile d'obtenir l'as giration de l'air chaud amené ou produit dans la chambre 48 et que cet air échauffé traverse le tourteau et le tablier filtrant, complétant de ce fait leur séchage déjà com mencé à l'air libre.
En passant devant le racloir 121 la couche du tourteau est détachée de la toile et cette action est complétée par une projection d'air comprimé arrivant dans le compartimeïit du petit tambour qui est en communication avec la chambrette 30 du distributeur; c'est le compartiment 28a qui reçoit l'air comprimé et celui-ci s'échappe au dehors en traversant la toile du tablier.
Cette toile passe ensuite 'devant la- chambre à vide 44 et lu- surface correspondante est arrosée d'eau débitée par le tuyau troué 111; cette eau est aspirée et traverse avec force la toile en diluant et entraînant les particules de matières qui auraient pu rester à la surface du tablier ou dans son épaisseur. Finalement ce tablier arrive au racloir 12\ qui enlève les bavures pouvant encore être adhérentes sur les bords de la toile notamment.
Quand ledit tablier atteint la surface du grand tambour, il est par conséquent nettoyé et lavé complètement et a repris toute sa perméabilité, qui lui permet de filtrer _à nou veau la matière qu'il traversera. Il en est ainsi à chaque tour de ce grand tambour par lequel le tablier saris -fin est entraîné ensuite de son adhérence.
Quand on traitera des matières dont les résidus formant le tourteau n'ont pas d'uti lisation, le dispositif des chambres 46, 48 sera supprimé et le petit tambour sera remplacé par un simple rouleau, ou bien ces organes resteront, mais ils ne recevront aucun fluide, à cet effet, leurs conduits d'amenée seront munis de robinets pour fermer toute com munication avec les appareils producteurs de ces fluides.
La distance entre le grand et le petit tam bour sera variable et dépendra de la lon gueur du parcours que devra effectuer la couche du tourteau avant d'arriver au petit tambour et au racloir 121 qui la détache du tablier.
Pour faciliter la filtration des matières comprenant des particules de peu de den sité, la cuve peut être pourvue d'un agita teur ayant pour but de maintenir toujours en suspension les particules lourdes que leur poids a tendance à faire tomber au fond de la cuve. La fig. 8 montre un type d'agita teur constitué par un secteur 43 formé de -lames et. suspendu à deux bras= 42- fixés â un manchon 21 tournant fou sur l'arbre r. du grand tambour.- Ce manchon porte un bras 40 articulé à une bielle 39 commandée par une manivelle 38 tournant dans un support 37 et recevant son mouvement d'une trans mission.
- Dans le cas où les matières devront être traitées à chaud la cuve sera munie d'un serpentin réchauffeur ou de tout autre dis positif les portant à la température dési rée.
Certaines matières produisent un tour teau qui se sèche rapidement et qui se fis sure pendant le séchage; ces fissures amènent certains inconvénients et il est- avantageux de ne pas les laisser former. Pour cela, on emploie des sortes de marteaux dit tapoirs disposés â des points déterminés du trajet du tourteau sur le grand tambour; ces ta- poirs frappent constamment la couche du tourteau et donnent de la cohésion à celle-ci. Lesdits tapoirs peuvent être employés en com binaison avec les rouleaux de compression J cités précédemment.
I1 va de soi que les dispositions mon trées au dessin peuvent être combinées en tre elles de diverses façons selon les matières à traiter et les résultats à obtenir.
La toile peut être remplacée par un autre corps filtrant.
Les plaques 36 peuvent être remplacées par de petits rouleaux ou par d'autres guides latéraux.
Le nombre des phases- du travail de fil trage peut être plus élevé que quatre. -
Continuous filtering device, working by vacuum. The object of the invention is a continuous running wire apparatus, operating by vacuum; it makes it possible to treat any thick material in order to completely separate the solid particles and the liquid.
It is characterized in that it comprises a drum intended to be driven in a rotational movement, partially immersed in a tank which contains the material to be treated, supporting a filtration member and divided into a number of compartments, intended to be connected by a distributor to a vacuum source, the apparatus being established so that during the rotation of the drum first the various compartments immerse in the material to be treated and are put in relation with the source vacuum so that the liquid of the material to be treated passes by suction through the filter element, while the solid particles of this material are applied to it, secondly the same compartments,
having ceased to be immersed are still put in relation with the vacuum source, which has the effect of sucking at least part of the liquid located on the filtering member with the solid particles and of drying out the latter, third at least one organ, mechanically detaches the dried solid particles from the filtering organ.
The attached drawing represents, by way of examples, three embodiments of the apparatus.
Fig. 1. is a longitudinal section of a first form of execution, taken along line A-A of FIG. 2; -Fig. 2 is a cross section of this embodiment; The fi-. 3 is a view of a detail; Fig. 4 is an end view of a second execution form; Figs. 5, 6, 7 are large scale detail views of this second embodiment; L a fig. 8 is an end view of the third embodiment.
The first embodiment comprises a drum, made of wood for example, having two bottoms a al assembled by means of a crown b grooved on the outside and pierced with holes c. The outer surface of this drum is covered by a filter cloth d. A ring e is arranged inside the drum and concentrically with the ring b to which it is connected by radiating partitions f in order to constitute between the rings b and e an annular space divided into a series of equidistant compartments independent of each other. other. There are ten compartments, numbered from 1 to 10, and each of them communicates with a vacuum pump by a pipe g g1 h.
The piping is composed as follows: The surface of the crown e corresponding to each compartment is drilled with four holes to receive the bent ends of two tubes g 9 'connecting to a pipe h bent at right angles and going to a distributor vacuum passing inside the hollow hub Ic mounted on the bottom a of the drum.
All the tubes <I> h </I> pass through a plug l closing the open end of the hub <I> le </I> and end. to a disc 4n fitted with gentle friction in a correspondingly shaped cavity made on one of the faces of a bearing n in which the end of the hub and the disc w rotates. This bearing is supported by one of the flanges of a tank v in which the filter drum rotates.
At bearing n is fixed the distributor com posed of a simple disc p. In the face of this -disc in contact with that .du bearing in which the disc will go, are cut two chambers o 01, diametrically opposed and each formed by a sector as shown in FIG. 3. At these chambers end the pipes w and 2v1, coming from the vacuum pump. These hoses can be connected to a single hose connected to this pump.
A central shaft screwed into the plug l constitutes with the hub the axis of rotation of the drum, which rotates in the two bearings 4a and 421 fixed on the edges of the tank <I> v. </I> Two metal washers assemble the drum to the axle with the insertion of a stuffing box.
The device is rotated by a helical toothed wheel s which receives its movement from a worm t actuated by a return u.
Compression rollers -J located at the top of the drum and mounted on axes rotating in -clevises, are constantly applied to the filter cloth under the effect of springs z.
TTn scraper 12, arranged along a generator of the drum, rubs by one of its ends against the latter at the edge of the tank v; its opposite end runs into a second vat 13, similar to v and located next to it. Inside this tank 13 is arranged a stirrer whose axis 14 is horizontal and carries arms 15.
A pipe 16 coming from a tank under load or under pressure terminates in the underside of the tank v and is connected to the tank 13 by a bypass 17.
Opposite the scraper 12 is a water inlet formed by a tube 11 parallel to the axis of the drum and located near the periphery of the latter. This tube is pierced with small holes facing the wire mesh d: The operation of this form of execution is as follows: The drum rotates at a reduced speed, from 10 to 15 revolutions per hour for example, according to the materials to be treated. The work consists of three phases which are accomplished simultaneously, but through which compartments 1 to 10 pass successively.
1o Absorption phase resulting from the action of the vacuum in the immersed compartments and determining the separation of the solid particles -du liquid, the latter being entrained in the vacuum pipe.
Drying phase of the solid particles, produced by the action of the vacuum in the non-submerged compartments and acting on the materials adhering to the filter cloth.
<B> 30 </B> Evacuation phase - solids is accomplished by the action of the scraper.
Taking the position of the drum drawn in fig. 2, it can be seen that, during the absorption phase, the four lower compartments 1, 2, 3, 4 are immersed in the thick material brought into the tank v by the channel 16; these four compartments are subject to the suction of the pumped, given that their respective pipes correspond to it. lower chamber o of the disc p of the distributor.
It follows that the portion of the filter cloth d corresponding to said compartments allows the liquid to pass through which is * entered to the vacuum pump via the piping g 9i <I> h </I> and < I> w. </I> The solid particles sucked in remain adherent to the outer surface of the filter cloth d.
During this time the next five compartments 5 to 9 also receive the suction through their pipes h which are in communication with the upper chamber J, of the disc p. The air outside the drum is thus sucked in, entraining in its passage the liquid remaining in the material agglutinated on the filter cloth; the sucked liquid also goes to the pump and passes through pipe W.
The third phase is carried out on the surface of the filter cloth corresponding to the compartment 10 which is located at the level of the axis of the drum. This compartment is not subjected to the action of the vacuum, because its pipe corresponds to the solid part q of the disc g? of the distributor, which separates the ends furthest from one another of the chambers o oi. As a result, the solid material sant this part of the filter cloth d can be easily detached from this cloth under the action of the nozzle -of the scraper 12,
as the direction of rotation of the drum is that indicated by the arrow in fig. 2, it falls on the. inclined surface. said scraper to slide on it and fall into the. receiving tank 13.
Continuation of drum rotation a. the effect of continuously modifying the position of the compartments. When the tube h of compartment 10 reaches the chamber o, it will again receive the action of the vacuum and will be at this moment below the level of the material contained in the tank v; as a result, the liquid suspended in this material will be sucked up and will pass through the filter cloth, as explained previously.
The next three compartments 1, 2, 3 will also be in the absorption phase, while compartment 4 will have passed through the drying phase, compartment 9 will be removed from the action of vacuum and the solid matter corresponding will be removed by the scraper 12.
It will be the same for all the compartments at each turn of the drum.
The compression rollers equalize the layer of solid material adhering to the filter cloth d, as this material passes underneath your rollers.
This embodiment thus operates continuously without there being any need to proceed to -filling maneuvers separated by as many emptying maneuvers; its efficiency is therefore high since the loss of time due to such maneuvers is zero.
When the tank 13 is filled with the solid material detached from the filter cloth, the rotational movement of the drum will be stopped and said tank 13 will be emptied of its contents, if this material is well .dried and rified; in the contrary case, the pipe 16 will be closed, in order to cut off the admission of material to be filtered to the tank v, then the tank 13 will receive a sufficient quantity of water to de-layer the solid material contained therein. Then the agitator 14, 15 will be set in motion to operate and keep a mixture of the solid particles and the liquid and force this mixture to go to the tank v, not through the bypass 17 and the end of the pipe. 16.
At this time the drum is put into rotation again, so that the filtration of the above-mentioned mixture is carried out under normal conditions. If the solid particles separated by this final filtration are too dry when they leave the tank v, water is admitted into the pierced tube 11, in order to water this material as it passes and to obtain filtration. as complete as possible of this cake or cake.
Some materials must undergo three or four successive filtrations to achieve a complete extraction of the liquids contained in and. at each new operation, water can be admitted through tube 11, in order to facilitate washing of the product and filtration.
Instead of being received in the. tank 13 the solids detached by the scraper, may fall on the ground or in a gutter, a cart, an endless canvas etc., to be transported for use for any purpose.
In the second embodiment <B> (.fi-. </B> 1 to. 7) the filtering work is divided into four phases and no longer into only three phases, which makes it possible to improve the result in some cases.
In principle, the arrangements of the rotating wire drum and the piping are not changed; the pipes h end as before at the disc m fixed at the end of the hub k and rotating with it in the bearing ne. The distributor disc p, on the other hand, has four openings intended to form distribution chambers for the piping coming from the. vacuum pump;
three <I> (the </I> these openings are cut in the shape of <B> </B> unequal sectors oo 'o \, located at locations calculated to simultaneously each correspond to a determined number of pipes in The fourth opening o3 is a circular hole with a diameter smaller than that of the pipes h, and located at a point chosen in the interval q between the chambers o 'and o.
This disc p is placed between the disc <I> m. </I> of the pipes h. and a similar disc 20 receiving four pipes w 7v1 w \ 7v3 corresponding to the four chambers of the distributor.
The two discs p and 20 have ears pierced with holes -fans which not feel .des studs 211 belonging to a cha skin 21; this assembly allows the ends of the four pipes 2v ... w 'to be matched as desired with the chambers o' <B> ... </B> o; the bottom of this hat is crossed by the four pipes W <B> ... </B> w; it is curved in order to leave between its internal surface and the disc 20 sufficient space to accommodate a coil spring 22 guided by a rod 2;
screwed into the fn disc. and passing gently through the two discs p, 20, in order to be able to rotate in them during the rotation of the hub k. When the cap 21 has been fixed by bolts or screws to the bearing n the spring 22 puts pressure on the disc 20 which pushes the disc p back and applies it with sufficient pressure against the disc in to ensure the seal, while allowing the .rotation of the disc wz driven by the hub k.
The pipes w w1 w ', rise vertically on exiting the distribution apparatus and open into small tanks WW' GT% ', which are in communication with a pipe collector 25 connected to a vacuum pump 24. From each of the tanks starts a tube which goes down to the ground and goes to a suitable place to discharge the liquid sucked by the pump. The pipe w 'opens directly into the atmosphere or else it is extended to connect to an air compressor (not shown).
The tank v is mounted on a frame 26 also supporting the filter drum and the transmission and control members of the latter.
The operation of the second embodiment is as follows: The four phases constituting the cycle of operations each correspond to a specific chamber of the distributor disc <I> p </I> and to one of the pipes w <I> ... </I> 2v '.
First <I> phase. </I> Absorption phase ;. resulting from the action of the vacuum being felt in the TV tank, the pipe w and the chamber o to pass through the two tubes h located at the lower part of the hub le and to be felt in the two compartments corresponding submersibles of the drum, which compartments are, for example, nos. 2 and 3; the level of the material to be filtered contained in the tank does not rise above the two lower compartments. The action of the vacuum in said compartments determines the separation of the liquid from the solid particles.
The latter remain attached to the filter cloth of the drum and constitute the cake or cake. The liquid is sucked up and passes into a container. book see etc. depending on the case.
<I> Second phase. </I> Washing and first drying of the cake. The vacuum acts in the non-submerged compartments 4, 5, 6; as the corresponding outer surface of the drum receives washing water through the pipes 11 (fig. 4), this water is sucked up and passes through the cake. At the same time, atmospheric air is sucked in and starts to dry out. The sucked liquid goes to the reservoir I <B> V '</B> and from there. to the sewer or in a settling tank.
<I> Third phase. </I> Additional drying obtained by the action of the vacuum on the cake remaining on the filter cloth in front of the non-submerged compartments 7, 8, if killed at the top of the drum and following those who undergo, during the same time, the second phase. In this third phase, the remainder of water and humidity passes through the chamber <I> iv '</I> and goes to the reservoir W2, then to the sewer or garlic.
Qacatrièyvze <I> phase. </I> Evacuation of the material forming the cake. This evacuation is obtained on one or more of the non-submerged compartments which already have. gone through the three previous phases. In this fourth phase, the vacuum no longer acts, because the pipes h corresponding to compartments 9, 10 and 1, receive the atmospheric pressure, when they pass in front of the hole o3 in communication with the free air through the pipe w ' . The cake can therefore be detached from the canvas by the scraper 12.
In order to facilitate the evacuation of the cake and to assist, with the action of the scraper 12, the pipe w3 is connected to an air compressor or to a pressurized air tank, so that the compartment whose pipe h is in communication with the hole o3 can be filled with compressed air and that this pressurized air escapes outside the drum, passing through the orifices c of the crown b of the drum, then passing through the canvas filtering.
As a result of its pressure, said air will entrain most of the material still in the days of the canvas; in addition, it will detach from it the particles which adhere to it and it will complete the drying of the cake.
It follows from the foregoing that the filter cloth enveloping the drum is, at each turn, freed of the cake which forms a layer on its surface and that, as a result of the violent suction produced on this cloth by the constant action of the empty during almost the entire turn, said fabric is also washed by the passage of the liquid and stripped of solid particles which could have remained in its thickness. It is therefore conceivable that this filter cloth has regained all of its properties when it is immersed again in the material to be filtered and that it gives the following round a filtration as complete as before.
This advantage is particularly marked in the second embodiment which is therefore well qualified to effect normal filtration of materials the nature of which makes filtration difficult by known types of filters.
It is even possible to carry out the filtration of gelatinous, colloidal or other materials, which can currently only be treated by settling, because their passage through filter presses or others, very quickly determines a complete clogging of the fabrics. or other filtering surfaces the permeability of which is thereby destroyed. For this special application, the wire mesh must undergo a much more complete washing and cleaning at each turn than those obtainable by the means described above.
This can be achieved in principle by employing a length of filter cloth much greater than the circumference of the rotating drum to form an endless, continuously running apron which wraps most of the circumference of the drum and extends over. a second rotating part of smaller diameter passing over an adjustable position tension roller. The path of this apron outside the large drum makes it possible to have, on the passage of the canvas, additional devices for the washing, cleaning and drying of the tower and the canvas, so that the surface of fabric which is immersed in the materials to be spun is always in the state of permeability which is essential to obtain normal filtration.
The third embodiment (fig. 8) is established in this way.
The rotating drum is not modified; its crown b may be coated with or without a fil trating surface, depending on the degree of filtration to be obtained, given that the essential filtering surface is constituted by the endless apron d \ of suitable material. This table passes first on the drum below above-â <I>, </I> then on a second drum 28 of small diameter rotating crazy in bearings fixed at the top of the uprights 27 integral with the base on which rests the frame 26 supporting the tank v and the drum ab-â.
Then the filter apron dl passes over a deflection and tension roller 32 whose journals turn idle in bearings 33 mounted in guide rails and are subjected to the action of springs 34 whose tension is adjustable according to the tension that the filter apron must have.
The small drum 28 is built on the principle of the large drum n b; it has several compartments which are four in number: 28a 28b, 28e and 28d and are in communication by a pipe with a distributor 29 similar to that used in the large drum. - The distributor 29 has only one small chamber 30 communicating via a pipe 31 with an air compressor.
In front of this small drum 28 is placed a fixed scraper 121; behind is disposed a vacuum chamber 44 reigning over the entire width of the apron and in communication by a pipe 45 with the vacuum pump used for the suction in the large drum. A second fixed scraper 122 is placed in front of the tension roller 32; lateral guides of the apron are located at 36 and are constituted by plates to prevent any lateral deviation of the apron before it passes over the large drum.
The distributor of the large drum may have two chambers as in the first embodiment or else four chambers as shown in FIGS. 4 to 7, or a different number equivalent to the number of phases constituting the cycle of the filtration operation.
The operation of the third embodiment is as follows, in the case of four phases; the treatment is applied to materials which are impossible to filter by current means and of which the cake or residual product remaining on the surface of the filtering table is usable and requires perfect drying.
The first and second phases are not changed. The third phase (complementary and final dewatering) begins at the top of the large drum and ends when it arrives on the small drum; this drying is carried out either entirely in the open air over the length of the upper section of the filter apron, or partly in the open air and partly under the action of hot air. For this last application, the following are used for example: 1 A chamber 48 arranged on one of the faces of the apron and receiving either steam or hot air through the pipe 49, or atmospheric air which s' heats up on contact with electric resistances.
2 Another chamber 46 located on the other face of the apron and in communication by a duct 47 with the vacuum pump assigned to the large drum. It will be understood that by this arrangement it is easy to obtain the as gyration of the hot air brought or produced into the chamber 48 and that this heated air passes through the cake and the filter apron, thereby completing their drying already started. outdoors.
Passing in front of the scraper 121 the layer of cake is detached from the fabric and this action is completed by a projection of compressed air arriving in the compartment of the small drum which is in communication with the chamber 30 of the distributor; it is the compartment 28a which receives the compressed air and the latter escapes to the outside by crossing the canvas of the apron.
This web then passes in front of the vacuum chamber 44 and its corresponding surface is sprayed with water delivered by the perforated pipe 111; this water is sucked up and passes through the canvas with force, diluting and entraining particles of material which could have remained on the surface of the apron or in its thickness. Finally this apron arrives at the scraper 12 \ which removes the burrs which may still be adherent on the edges of the fabric in particular.
When said apron reaches the surface of the large drum, it is therefore cleaned and washed completely and has regained all its permeability, which enables it to filter again the material which it will pass through. This is the case at each turn of this large drum by which the saris -fin apron is then driven by its adhesion.
When dealing with materials for which the residues forming the cake have no use, the device of the chambers 46, 48 will be omitted and the small drum will be replaced by a simple roller, or else these organs will remain, but they will not receive no fluid, for this purpose, their supply conduits will be fitted with taps to close all communication with the devices producing these fluids.
The distance between the large and the small drum will be variable and will depend on the length of the path that the layer of cake will have to cover before reaching the small drum and the scraper 121 which detaches it from the apron.
To facilitate the filtration of materials comprising particles of low density, the tank may be provided with an agitator intended to always maintain in suspension the heavy particles that their weight tends to drop to the bottom of the tank. Fig. 8 shows a type of agitator constituted by a sector 43 formed of -lames and. suspended from two arms = 42- fixed to a sleeve 21 rotating idly on the shaft r. of the large drum.- This sleeve carries an arm 40 articulated to a connecting rod 39 controlled by a crank 38 rotating in a support 37 and receiving its movement from a transmission.
- In the event that the materials must be heat treated, the tank will be fitted with a heating coil or any other device bringing them to the desired temperature.
Some materials produce a tower which dries quickly and which becomes sour during drying; these cracks cause certain drawbacks and it is advantageous not to allow them to form. For this, we use kinds of hammers known as tapoirs arranged at determined points of the path of the cake on the large drum; these traps constantly strike the layer of the cake and give it cohesion. Said tapoirs can be used in combination with the compression rollers J mentioned above.
It goes without saying that the arrangements shown in the drawing can be combined with each other in various ways depending on the materials to be treated and the results to be obtained.
The fabric can be replaced by another filter body.
The plates 36 can be replaced by small rollers or by other side guides.
The number of phases of the spinning work may be more than four. -