Filtre épaississeur à, cellules verticales. La présente invention se rapporte aux filtres épaississeurs destinés à soutirer du liquide clair d'un mélange de liquide et de particules solides, en vue d'obtenir un mé lange à plus haute teneur en matières solides et à faciliter ainsi le travail ultérieur d'ex traction des matières :
solides. L'invention a trait au genre dans lequel des cellules fil trantes, verticales, plongent dans le mélange à traiter, et un système distributeur relie al- ternativement les cellules, individuellement ou par groupes, à un appareil destiné à sou tirer du liquide filtré, puis<B>à</B> une canalisa tion de fluide sous pression, destiné à déta cher les couches solides déposées sur les pa rois des cellules, ce fluide pouvant être de l'air comprimé ou même du liquide déjà filtré.
Il est connu de faire tourner les cellu les autour d'un axe commun durant la fil tration et l'on sait que ce mouvement favo rise le travail de l'appareil, sans doute
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parce <SEP> qu'il <SEP> réalise <SEP> un <SEP> brassage <SEP> du <SEP> liquide
<tb> et <SEP> régularise <SEP> ainsi <SEP> l'action <SEP> de <SEP> la.
<SEP> surface <SEP> fil trante.
<tb> I1 <SEP> a <SEP> également <SEP> <I>été</I> <SEP> proposé <SEP> de <SEP> construire
<tb> des <SEP> filtres <SEP> épaissis,seurs <SEP> à <SEP> cellules <SEP> verticales
<tb> disposées <SEP> de <SEP> façon <SEP> à <SEP> tourner <SEP> continuellement
<tb> autour <SEP> de <SEP> leurs <SEP> axes <SEP> géométriques <SEP> indivi duels, <SEP> lesquels <SEP> sont <SEP> fixes <SEP> dans <SEP> l'espace.
<SEP> Ce
<tb> dispositif <SEP> est <SEP> toutefois <SEP> assez <SEP> complexe <SEP> et, <SEP> s'il
<tb> réalise <SEP> la <SEP> régularité <SEP> de <SEP> travail <SEP> pour <SEP> chaque
<tb> cellule <SEP> individuelle, <SEP> il <SEP> laisse <SEP> subsister <SEP> les
<tb> irrégularités <SEP> entre <SEP> les <SEP> cellules,
<SEP> certaines
<tb> pouvant <SEP> baigner <SEP> dans <SEP> un <SEP> liquide <SEP> moins
<tb> chargé <SEP> que <SEP> celui <SEP> qui <SEP> entoure <SEP> les <SEP> autres <SEP> cel lules.
<tb> L'invention <SEP> vise <SEP> un <SEP> appareil <SEP> dans <SEP> lequel
<tb> des <SEP> cellules <SEP> verticales <SEP> pourvues <SEP> chacune <SEP> d'un
<tb> arbre <SEP> axial <SEP> creux <SEP> sont <SEP> disposées <SEP> tout <SEP> autour
<tb> d'un <SEP> arbre <SEP> vertical <SEP> commun <SEP> autour <SEP> duquel
<tb> elles <SEP> tournent <SEP> ensemble <SEP> durant <SEP> la <SEP> filtration
<tb> et <SEP> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> ces <SEP> cellules <SEP> tournent <SEP> en <SEP> outre <SEP> sur
<tb> elles-mêmes <SEP> durant <SEP> le <SEP> décollement <SEP> des <SEP> <B>g <SEP> â-</B> teaux sous l'action de l'air comprimé,
ces ro tations se faisant automatiquement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ap pareil .selon l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale générale suivant I-I (fig. 2) d'un appareil d'un premier genre; Fig. 2 en -est une coupe horizontale sui vant II-II (fig. 1); Fig. 3 est une vue partielle en coupe à plus grande échelle du plateau supérieur de l'appareil,. de la liaison d'une cellule au dis tributeur, de ce dernier et de l'embrayage des plateaux;
Fig. 4 est une coupe suivant IV-IV (fig. 3) montrant le plateau tournant du distributeur; Fig. 5 est une coupe suivant V -V (fig. 3) montrant le plateau fixe du distri buteur; Fig. 6 est une vue de l'agitateur en plan par-dessous; Fig. 7 est une vue en plan à grande échelle d'un dispositif à rappel élastique destiné à commander la rotation des cellules;
Fig. 8 en est une coupe suivant VIII-VIII (fig. 7); Fig. 9 indique .schématiquement le pro fil des engrenages. de commande de la cellule; Fig. 10 est la coupe verticale d'une cel lule; Fig. 11 est "une vue partielle en coupe d'un deuxième genre d'appareil, à cellules (le fort diamètre et pertes de charges réduites; Fig. 12 est une vue par-dessous du pla teau fixe du distributeur;
Fig. 13 est une coupe partielle suivant XIII XIII (fig. 12); Fig. 14 est une demi-coupe suivant XIV-XIV (fig. 12); Fig. 15 est une vue en plan du plateau mobile du distributeur avec son entraîne ment.
L'appareil des fig. 1 à 10 comporte une cuve verticale 1 munie d'un bec 2, dans le quel arrive le liquide à traiter. Du fond de celle-ci part une tubulure de sortie latérale 3. L'arrivée du liquide à traiter est en pra tique continue. Une partie du liquide est ex traite après filtration à travers les cellules; le surplus .s'échappe par la sortie 3 avec les boues qui retombent des cellules. La teneur en matières solides suspendues de ce liquide résiduel est ainsi bien supérieure à. celle du liquide à l'entrée, d'où le nom de "filtre épaississeur".
Ce liquide résiduel se traite fa cilement par décantation, filtration au filtre- presse ou au filtre à tambour, etc., alors que le liquide d'entrée ne donne, dans les mêmes conditions, que des résultats décevants.
Dans ces appareils il est prévu une che mise 4 qui permet de réchauffer- ou refroidir l'appareil quand on le désire.
Dans l'axe de la cuve 1 se trouve disposé un arbre vertical qui est constitué par un bout d'arbre supérieur plein 5, porté et guidé par un long palier 6, et à l'extrémité infé rieure duquel est clavetée une rondelle 7 soli daire d'un tube vertical 8 qui prolonge l'ar bre 5.
A sa partie supérieure, l'arbre 5 porte une roue dentée hélicoïdale 9, qui reçoit son mouvement d'une vis 10 calée sur un arbre général horizontal 11 porté par des paliers 12 et commandé par une poulie 13. Les paliers 12 et le palier 6 sont supportés par des fers 14 formant superstructure au-dessus de la. cuve.
Sur l'arbre tubulaire 8 est enfilé un. se cond arbre tubulaire vertical 15, plus court, qui porte les deux plateaux 16 et 17 suppor tant les cellules. Cet arbre est fou sur l'arbre 8, mais il est solidaire, à sa partie supérieure, du plateau tournant 18 du distributeur, le quel plateau porte à son sommet des dents de loup 19, susceptibles d'être mises en prise avec un manchon 20 à. dents de loup monté à clavette coulissante sur l'arbre 5.
En fig. 3 est représentée la fourchette 21 de commande du manchon 20, articulée en 22 et manoeuvra- ble par une bielle 23 aboutissant à un organe de commande approprié quelconque. Sur la fig. 1 à petite échelle, ces détails ont été omis pour ne pas surcharger le dessin.
Chaque cellule porte à sa partie ïnfé- rieure une queue 24 qui peut pivoter -dans. un alésage du plateau inférieur 17, et elle porte .à sa partie supérieure un axe creux 25 au bout duquel est emmanché un manchon 26 portant un pignon<B>27.</B> Ce manchon peut tour ner .dans le plateau supérieur 16.
Afin de permettre la mise en place et l'enlèvement rapides des cellules, ce dernier n'est pas sim plement perforé, mais est échancré radiale- ment comme montré en 28 (fig. 2) et il porte des pattes 29 articulées en 30, qui se rabat tent sur les manchons 2.6 quand ceux-ai sont en place et se serrent par des boulons 31 et des écrous à oreilles 32. Le plateau 16 comporte un rebord 33 (échancré bien entendu pour le passage des manchons 26) et qui est centré par trois pai res de galets 34. Chaque paire est portée par un étrier 3-5 fixé à la cuve 1.
Les galets de chaque paire sont écartés l'un,de l'autre, de telle sorte que, nonobstant les échancrures 28, i1 y en ait toujours au moins un qui soit au contact du rebord 33.
L'assemblage .des cellules avec leurs axes individuels supérieurs 25 est renforcé par des haubans .36.
L'alésage intérieur de chaque axe 25 est relié au plateau mobile 18 du .distributeur (fig. 3) par le moyen d'un joint formant presse-étoupe, constitue par un petit plateau 37 maintenu pressé contre le haut du man chon 26 par un ressort 38 qui prend appui sur un étrier 39 articulé en 40 sur une chape 41 solidaire du plateau 16, et dont la position peut être réglée par une vis 42 pourvue d'un volant 43.
On notera que le petit plateau<B>P</B> se prolonge par un coude 44 au bout duquel s'emmanche un tube 45, puis un tube de verre 46, puis un second tube 47 qui aboutit au trou 48 du plateau 18, correspondant à la cellule envisagée. Un robinet 49 permet d'iso ler au besoin la cellule. On remarquera, d'au tre part, qu'en manoeuvrant le volant 33, on peut faire pivoter l'étrier 39 de façon à libé rer le plateau 37 de la pression du ressort '38, ce qui permet de dégager la cellule. De préférence, l'étrier 39 est disposé de façon à empêcher le plateau 37 de tourner quand la cellule tourne, les tubes 45, 46 et 47 n'ayant ainsi aucun effort à supporter.
Ceci s'.obtient en donnant au coude 44 une section rectangulaire et en disposant les deux bran ches de l'étrier - de telle sorte qu'elles em brassent ledit coude avec un jeu très réduit. Le distributeur lui-même se compose du plateau inférieur mobile 18 figé à. l'extrémité de l'arbre 1.5, comme expliqué plus. haut, et du plateau fixe 98 reposant sur le plateau 18. La fig. 4 montre la face active du plateau 18 pourvue de trous 48 en nombre égal à. ce lui des cellules.
La fig. 5 montre la face ac tive du plateau 98, pourvue d'une rainure d'aspiration 50 qui occupe un angle très grand, et d'une ouverture de refoulement 51 logée dans l'angle resté libre. Les tubes de vide 52 et d'air comprimé 53 sont reliés aux rainure 50 et ouverture 51 et ils maintiennent le plateau 49 pour l'empêcher de tourner. L'on peut éventuellement prévoir un ressort de pression pour maintenir les plateaux en contact avec une pression suffisante.
Au point où les cellules sont soumises à l'action de l'air comprimé se trouve le méca nisme à rappel élastique destiné à. assurer la rotation de la. cellule au passage. On notera. tout d'abord que dans les fig. 1. 3 et 5 l'on a supposé que le point de refoulement 51 se trouvait dans le plan de coupe 1-I de la fig. 2, alors que, sur cette dernière figure, le dit mécanisme est légèrement décalé de ce plan.
Ce mécanisme comprend un arbre verti cal 54 (fig. 7 et 8) qui reçoit son mouvement de l'arbre 11 par un renvoi approprié non fi guré. Cet arbre repose dans un palier crapaudine 55 fixé sur le couvercle 5,6 de la cuve 1, et il porte une roue dentée 57 qui en grène avec une roue 58 folle sur un axe 59 porté par un bras 60 qui s'articule autour du palier 55. Ce bras 60 est repoussé vers le cen tre de la cuve par un ressort 61 porté par une tige 62 qui traverse à la fois le bras mobile 60 et une oreille 63 fixée au couvercle 56. Grâce à des écrou et contre-étrou 64, cette tige 62 limite ainsi le mouvement du bras 60 sous l'action .du ressort 61.
Sous la roue 58 est fixée une autre roue 65 disposée de façon à se trouver au droit des pignons 27 .des cellules, à venir ainsi en prise avec eux et à les entraîner comme le fait bien comprendre la fig. 7. Grâce à la mobilité du bras 60, la période d'engrènement d'un pi gnon 27 avec la roue 65 est prolongée de fa çon suffisante et dure pendant toute la, pé riode de refoulement. Il va sans dire que les dentures des engrenages 27 et 65 doivent être prévues de façon que les dents puissent se pé nétrer à fond sans inconvénient. La fig. 9 montre un exemple de profil grossier répon dant à la. condition ci-dessus.
Pour les petits appareils, les pignons 27 et 65 peuvent Hêtre, lisses et agir seulement par friction.
Pour assurer la bonne évacuation des boues tombant des cellules, on a prévu un agi tateur vers le bas-de l'arbre 8. Cet agitateur comporte quatre bras 66 portant des palettes 67 disposées de façon à ramener les boues vers l'orifice central. Ces bras sont en outre soutenus par des tirants 6<B>8</B>. Au bas de l'arbre 8 on a en outre prévu un petit agitateur sup plémentaire<B>69</B> pour éviter l'accumulation des boues au-dessus de la soupape de net toyage 70. On notera que l'agitateur calé sur l'arbre 8 tourne sans cesse, alors qu'on peut arrêter l'arbre 15 par la bielle 23.
Cette dis position permet d'évacuer les boues à la fin d'une opération. Il suffit d'arrêter les cellu les et de laisser encore l'appareil tourner un temps suffisant pour que les boues puissent être évacuées par la conduite 3, grâce à l'ac tion des agitateurs.
Les cellules peuvent être de tout type approprié. Celle de la fig. 10 est une construction particulièrement avantageuse. Elle comporte deux fonds 71 et 72 réunis par un cylindre 73 fait soit directement en ma tière filtrante, soit en tôle perforée ou analo gue, sur laquelle on enroule ensuite de la toile filtrante. Le fond inférieur 72 porte la queue 24 et le fond supérieur 71, l'arbre creux de liaison 25. Un corps intérieur étanche 74 réduit au minimum le volume nuisible. Ce corps est traversé de façon étan che par des tubes 7.5, dans lesquels s'enfilent les entretoises 76 de liaison des fonds. Le fond supérieur porte un certain nombre de haubans 36.
Grâce au corps intérieur 74, cette cellule peut avoir de grands diamètres sans incon vénient. On notera à ce sujet qu'en fig. 1 les cellules sont de diamètre relativement petit, au contraire de ce qui est montré en fig. 10. En fig. 3, l'appareil est supposé monté avec des cellules du genre de celle de la fig. 10 et il en résulte que les tubes 45, 46 et 47 sont moins inclinés que montré en fig. 1.
L'expérience montre que le débit d'un ap pareil du genre de celui décrit est remarqua ble pour les faibles surfaces de filtration, mais augmente nettement moins vite que la surface filtrante. Il a été reconnu que cet in convénient résulte de l'influence des pertes de charges. En effet, les cellules devant tra vailler sous une forte dépression, c'est-à-dire avec une faible pression absolue, une perte de charge faible occasionne une augmentation re lativement importante de la pression de tra vail et diminue considérablement le débit. L'influence des pertes de charge est d'autant plus sensible que, dans l'appareil décrit, l'as piration se fait par le haut, c'est-à-dire à l'encontre de l'action de la gravité sur le li quide.
Cette disposition est évidemment mauvaise en théorie et l'on sait qu'on obtient de bien meilleurs résultats en :disposant l'as piration au bas des cellules. Mais avec le pré sent genre d'appareil, cette solution est, sinon impossible, du moins extrêmement délicate à. mettre en pratique à cause de la rotation des cellules autour de l'axe commun. Il est préfé rable donc de réduire au minimum possible la hauteur des cellules et la différence de niveau entre celles-ci et le :distributeur, et surtout de disposer les, cellules, les canalisa tions et le distributeur, de façon à réduire les pertes de charge.
L'appareil des fig. 11 à 15 est spéciale ment prévu dans ce but et son rendement est considérable sans qu'on ait à employer des sections de canalisations démesurées.
Les, cellules sont des corps cylindro- coniques à diamètre relativement fort, ,dont la paroi cylindrique extérieure 80 forme pa roi filtrante. On la. constituera, par exem ple, à l'aide d'une tôle perforée recouverte d'un tissu filtrant, ou encore à l'aide d'une pierre poreuse.
Pour diminuer le volume nuisible, la cel lule comporte un corps de remplissage, comme dans le premier appareil décrit. Mais ici, ce corps 81 est soudé au fond de la cel lule, lequel est ouvert de telle sorte que le li quide peut pénétrer à l'intérieur dudit corps, en comprimant l'air au-dessus de lui. En ou tre, comme montré, le corps 81 est prévu de façon à laisser au liquide au droit de la por tion cylindrique de la cellule, un passage an- ni-daire de section croissante, de telle sorte que la vitesse du liquide soit sensiblement constante, la section croissant à mesure que croit l'afflux de liquide filtré.
Dans: la por tion conique de la cellule, la section reste constante.
Comme montré, le cône du chapeau est as sez effilé pour éviter tout remous à l'entrée dans la canalisation cylindrique 25.
Le fond .de la cellule porte un croisillon 8:8 muni d'un trou de centrage dans lequel vient porter une pointe $4 solidaire du pla teau inférieur 17 de support .des cellules.
Les canalisations 25, 44 et 46 sont en principe semblables à celles de l'appareil des fig. 1- à 10. On a. eu soin d'y éviter tout coude brutal, tout changement de section, et on leur donne le plus fort diamètre possible.
Le distributeur est modifié. Son plateau mobile 8,5 est solidaire d'un moyeu 86 calé sur l'arbre 8, et qui porte la roue -d'entraîne- ment 87 directement attaquée par la vis 88 qui plonge dans le bain d'huile 89 et est calée sur l'arbre moteur général 11. Des tube ver ticaux 90, relient les orifices 48 du plateau 85 aux arrivées 47 .des canalisations indivi duelles des cellules.
Le plateau fige 91 comporte, comme ci- dessus., une fenêtre -d'aspiration 50 en arc de cercle presque fermé et une lumière de refou lement 51 en forme d'un simple trou circu laire. Mais alors que dans l'appareil précé dent le tube d'aspiration débouchait latérale ment dans la lumière 50. créant des remous et déterminant une perte de charge impor tante, dans le présent appareil, l'aspiration 92 est disposée dans l'axe du filtre et s'évase en cône jusqu'à aboutir à la fenêtre 50. Bien entendu, des entretoises 93 relient la partie centrale aux bords, afin d'assurer la rigidité de l'ensemble.
L'une de ces entretoises (fig. 13) sert pour le passage de la canalisa tion de graissage 94.
Le bâti 14 porte un support en cintre 95 qui centre le plateau supérieur 91 du distri buteur et porte une couronne 9@6 sur laquelle prennent appui des ressorts 97 qui pressent le plateau fige 91 contre le plateau mobile.
Thickening filter with vertical cells. The present invention relates to thickening filters for withdrawing clear liquid from a mixture of liquid and solid particles, with a view to obtaining a mixture with a higher solids content and thus to facilitate the subsequent work of ex. traction of materials:
solid. The invention relates to the kind in which vertical filtering cells are immersed in the mixture to be treated, and a dispensing system alternately connects the cells, individually or in groups, to an apparatus intended to draw filtered liquid, then <B> to </B> a pressurized fluid duct, intended to detach the solid layers deposited on the walls of the cells, this fluid possibly being compressed air or even liquid already filtered.
It is known to rotate the cells around a common axis during filtration and we know that this movement favors the work of the apparatus, no doubt.
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because <SEP> it <SEP> performs <SEP> a <SEP> mixing <SEP> of the liquid <SEP>
<tb> and <SEP> regularize <SEP> thus <SEP> the action <SEP> of <SEP> la.
<SEP> surface <SEP> trante wire.
<tb> I1 <SEP> has <SEP> also <SEP> <I> been </I> <SEP> proposed <SEP> of <SEP> build
<tb> thickened <SEP> <SEP> filters, <SEP> to <SEP> vertical <SEP> cells
<tb> arranged <SEP> from <SEP> way <SEP> to <SEP> turn <SEP> continuously
<tb> around <SEP> of <SEP> their <SEP> geometrical <SEP> axes <SEP> indivi duals, <SEP> which <SEP> are <SEP> fixed <SEP> in <SEP> space.
<SEP> This
<tb> device <SEP> is <SEP> however <SEP> quite <SEP> complex <SEP> and, <SEP> if
<tb> performs <SEP> the <SEP> regularity <SEP> of <SEP> work <SEP> for <SEP> each
<tb> individual <SEP> cell, <SEP> it <SEP> lets <SEP> subsist <SEP> the
<tb> <SEP> irregularities between <SEP> the <SEP> cells,
<SEP> some
<tb> being able <SEP> to bathe <SEP> in <SEP> a <SEP> liquid <SEP> less
<tb> loaded <SEP> that <SEP> that <SEP> which <SEP> surrounds <SEP> the <SEP> other <SEP> cells.
<tb> The invention <SEP> targets <SEP> a <SEP> device <SEP> in <SEP> which
<tb> of the <SEP> vertical <SEP> cells <SEP> provided <SEP> each <SEP> with a
<tb> shaft <SEP> axial <SEP> hollow <SEP> are <SEP> arranged <SEP> all <SEP> around
<tb> of a <SEP> vertical <SEP> tree <SEP> common <SEP> around <SEP>
<tb> they <SEP> turn <SEP> together <SEP> during <SEP> the <SEP> filtration
<tb> and <SEP> in <SEP> this <SEP> that <SEP> these <SEP> cells <SEP> turn <SEP> in <SEP> besides <SEP> on
<tb> themselves <SEP> during <SEP> the <SEP> separation <SEP> of the <SEP> <B> g <SEP> â- </B> teaux under the action of compressed air,
these rotations are done automatically.
The accompanying drawing shows, by way of examples, two embodiments of the apparatus according to the invention.
Fig. 1 is a general vertical section along I-I (FIG. 2) of an apparatus of a first kind; Fig. 2 in -is a horizontal section following II-II (fig. 1); Fig. 3 is a partial sectional view on a larger scale of the upper plate of the apparatus ,. the connection of a cell to the distributor, of the latter and of the clutch plates;
Fig. 4 is a section along IV-IV (fig. 3) showing the turntable of the distributor; Fig. 5 is a section along V -V (fig. 3) showing the fixed plate of the distributor; Fig. 6 is a plan view of the agitator from below; Fig. 7 is an enlarged plan view of an elastic return device for controlling the rotation of the cells;
Fig. 8 is a section along VIII-VIII (fig. 7); Fig. 9 schematically indicates the profile of the gears. cell control; Fig. 10 is the vertical section of a cell; Fig. 11 is "a partial sectional view of a second type of device, with cells (the large diameter and reduced pressure drops; Fig. 12 is a view from below of the fixed plate of the distributor;
Fig. 13 is a partial section along XIII XIII (fig. 12); Fig. 14 is a half-section along XIV-XIV (fig. 12); Fig. 15 is a plan view of the movable plate of the dispenser with its drive.
The apparatus of FIGS. 1 to 10 comprises a vertical tank 1 provided with a spout 2, in which the liquid to be treated arrives. From the bottom of the latter leaves a lateral outlet pipe 3. The arrival of the liquid to be treated is in continuous practice. Part of the liquid is extracted after filtration through the cells; the surplus. escapes through the outlet 3 with the sludge which falls from the cells. The suspended solids content of this residual liquid is thus much greater than. that of the liquid at the inlet, hence the name "thickening filter".
This residual liquid can be easily treated by decantation, filtration with a filter press or with a drum filter, etc., whereas the inlet liquid gives, under the same conditions, only disappointing results.
In these devices there is provided a plug 4 which makes it possible to heat- or cool the device when desired.
In the axis of the tank 1 is disposed a vertical shaft which is formed by a solid upper shaft end 5, carried and guided by a long bearing 6, and at the lower end of which is keyed a washer 7 soli daire of a vertical tube 8 which extends the shaft 5.
At its upper part, the shaft 5 carries a helical toothed wheel 9, which receives its movement from a screw 10 wedged on a horizontal general shaft 11 carried by bearings 12 and controlled by a pulley 13. The bearings 12 and the bearing 6 are supported by irons 14 forming a superstructure above the. tank.
On the tubular shaft 8 is threaded one. is cond vertical tubular shaft 15, shorter, which carries the two plates 16 and 17 supporting the cells. This shaft is insane on the shaft 8, but it is integral, at its upper part, with the turntable 18 of the distributor, which plate carries wolf teeth 19 at its top, capable of being engaged with a sleeve 20 to. wolf teeth mounted with a sliding key on the shaft 5.
In fig. 3 is shown the fork 21 for controlling the sleeve 20, articulated at 22 and maneuverable by a connecting rod 23 leading to any suitable control member. In fig. 1 on a small scale, these details have been omitted so as not to overload the drawing.
Each cell carries at its lower part a tail 24 which can pivot within. a bore of the lower plate 17, and it carries .at its upper part a hollow shaft 25 at the end of which is fitted a sleeve 26 carrying a pinion <B> 27. </B> This sleeve can turn ner .in the upper plate 16 .
In order to allow the rapid installation and removal of the cells, the latter is not simply perforated, but is radially notched as shown at 28 (fig. 2) and it carries legs 29 articulated at 30, which folds over the sleeves 2.6 when these are in place and are tightened by bolts 31 and wing nuts 32. The plate 16 has a flange 33 (notched of course for the passage of the sleeves 26) and which is centered by three pairs of rollers 34. Each pair is carried by a bracket 3-5 fixed to the tank 1.
The rollers of each pair are spaced apart from each other, so that, notwithstanding the notches 28, there is always at least one which is in contact with the rim 33.
The assembly of the cells with their individual upper axes 25 is reinforced by stays. 36.
The internal bore of each axis 25 is connected to the movable plate 18 of the .distributor (FIG. 3) by means of a seal forming a stuffing box, constituted by a small plate 37 held pressed against the top of the sleeve 26 by a spring 38 which bears on a bracket 39 articulated at 40 on a yoke 41 integral with the plate 16, and whose position can be adjusted by a screw 42 provided with a handwheel 43.
Note that the small <B> P </B> plate is extended by an elbow 44 at the end of which a tube 45 is inserted, then a glass tube 46, then a second tube 47 which ends in hole 48 of the plate 18 , corresponding to the envisaged cell. A valve 49 enables the cell to be isolated if necessary. It will be noted, on the other hand, that by operating the flywheel 33, the caliper 39 can be pivoted so as to release the plate 37 from the pressure of the spring '38, which enables the cell to be released. Preferably, the caliper 39 is arranged so as to prevent the plate 37 from rotating when the cell rotates, the tubes 45, 46 and 47 thus having no effort to bear.
This is obtained by giving the elbow 44 a rectangular section and by arranging the two branches of the caliper - so that they mix said elbow with a very reduced play. The dispenser itself consists of the movable lower plate 18 fixed at. the end of the shaft 1.5, as explained above. top, and the fixed plate 98 resting on the plate 18. FIG. 4 shows the active face of the plate 18 provided with holes 48 in number equal to. this him cells.
Fig. 5 shows the active face of the plate 98, provided with a suction groove 50 which occupies a very large angle, and a discharge opening 51 housed in the angle which remains free. The vacuum 52 and compressed air 53 tubes are connected to the groove 50 and opening 51 and they hold the plate 49 to prevent it from rotating. A pressure spring can optionally be provided to maintain the plates in contact with sufficient pressure.
At the point where the cells are subjected to the action of compressed air is the spring return mechanism intended for. ensure the rotation of the. cell in passing. We will note. first of all that in fig. 1, 3 and 5, it has been assumed that the discharge point 51 lies in the section plane 1-I of FIG. 2, whereas, in the latter figure, said mechanism is slightly offset from this plane.
This mechanism comprises a vertical shaft 54 (Figs. 7 and 8) which receives its movement from the shaft 11 by a suitable reference, not shown. This shaft rests in a crapaudine bearing 55 fixed on the cover 5,6 of the tank 1, and it carries a toothed wheel 57 which grates with an idle wheel 58 on an axis 59 carried by an arm 60 which is articulated around the bearing 55. This arm 60 is pushed back towards the center of the tank by a spring 61 carried by a rod 62 which passes through both the movable arm 60 and an ear 63 fixed to the cover 56. Thanks to nuts and counter-nut 64, this rod 62 thus limits the movement of the arm 60 under the action of the spring 61.
Under the wheel 58 is fixed another wheel 65 arranged so as to be located in line with the pinions 27. Of the cells, thus coming into engagement with them and driving them as clearly understood in FIG. 7. Thanks to the mobility of the arm 60, the period of engagement of a pin 27 with the wheel 65 is sufficiently prolonged and durably throughout the period of delivery. It goes without saying that the teeth of the gears 27 and 65 must be provided so that the teeth can penetrate fully without inconvenience. Fig. 9 shows an example of a coarse profile responding to. condition above.
For small devices, gears 27 and 65 can Beech, smooth and act only by friction.
To ensure proper evacuation of the sludge falling from the cells, an agitator is provided down the shaft 8. This agitator comprises four arms 66 carrying vanes 67 arranged so as to return the sludge to the central orifice. These arms are also supported by tie rods 6 <B> 8 </B>. At the bottom of the shaft 8, a small additional agitator <B> 69 </B> has also been provided to prevent the accumulation of sludge above the cleaning valve 70. It will be noted that the stalled agitator on the shaft 8 rotates constantly, while the shaft 15 can be stopped by the connecting rod 23.
This position allows the sludge to be evacuated at the end of an operation. It suffices to stop the cells and to leave the apparatus still running a sufficient time so that the sludge can be evacuated by the line 3, thanks to the action of the agitators.
The cells can be of any suitable type. That of fig. 10 is a particularly advantageous construction. It has two bases 71 and 72 joined by a cylinder 73 made either directly from filter material, or from perforated or similar sheet metal, on which the filter cloth is then wound. The lower bottom 72 carries the tail 24 and the upper bottom 71, the hollow connecting shaft 25. A sealed inner body 74 minimizes the harmful volume. This body is crossed in a watertight manner by tubes 7.5, into which the spacers 76 for connecting the funds are threaded. The upper base carries a number of shrouds 36.
Thanks to the inner body 74, this cell can have large diameters without inconvenience. It will be noted in this regard that in fig. 1 the cells are relatively small in diameter, unlike what is shown in fig. 10. In fig. 3, the apparatus is supposed to be mounted with cells of the type of that of FIG. 10 and it follows that the tubes 45, 46 and 47 are less inclined than shown in FIG. 1.
Experience shows that the flow rate of an apparatus of the type described is remarkable for small filtration surfaces, but increases significantly less quickly than the filtering surface. It has been recognized that this inconvenience results from the influence of pressure drops. Indeed, the cells having to work under a strong depression, that is to say with a low absolute pressure, a low pressure drop causes a relatively large increase in the working pressure and considerably reduces the flow rate. The influence of the pressure drops is all the more noticeable as, in the apparatus described, the aspiration is done from above, that is to say against the action of gravity on the liquid.
This arrangement is obviously bad in theory and we know that much better results are obtained by: placing the suction at the bottom of the cells. But with the present kind of apparatus, this solution is, if not impossible, at least extremely delicate. put into practice because of the rotation of cells around the common axis. It is therefore preferable to reduce the height of the cells and the difference in level between them and the distributor to the minimum possible, and above all to arrange the cells, the pipes and the distributor, so as to reduce losses of water. charge.
The apparatus of FIGS. 11 to 15 is specially designed for this purpose and its efficiency is considerable without having to use disproportionate pipe sections.
The cells are cylindrical-conical bodies of relatively large diameter, the outer cylindrical wall 80 of which forms a filtering king. We have it. will constitute, for example, using a perforated sheet covered with a filtering cloth, or alternatively using a porous stone.
To reduce the harmful volume, the cell comprises a filling body, as in the first apparatus described. But here, this body 81 is welded to the bottom of the cell, which is open so that the liquid can penetrate inside said body, compressing the air above it. In addition, as shown, the body 81 is provided so as to leave the liquid in line with the cylindrical portion of the cell, an annular passage of increasing section, such that the speed of the liquid is substantially constant, the section increasing as the flow of filtered liquid increases.
In: the conical portion of the cell, the section remains constant.
As shown, the cone of the cap is tapered to avoid any eddies when entering the cylindrical pipe 25.
The bottom .de the cell carries a crosspiece 8: 8 provided with a centering hole in which a point $ 4 is attached to the lower plate 17 for supporting the cells.
The pipes 25, 44 and 46 are in principle similar to those of the apparatus of FIGS. 1- to 10. We have. Take care to avoid any sudden bends, any change of section, and they are given the largest possible diameter.
The distributor is changed. Its movable plate 8.5 is integral with a hub 86 wedged on the shaft 8, and which carries the drive-wheel 87 directly attacked by the screw 88 which plunges into the oil bath 89 and is wedged. on the general motor shaft 11. Vertical tubes 90 connect the orifices 48 of the plate 85 to the inlets 47 of the individual pipes of the cells.
The frozen plate 91 comprises, as above., A suction window 50 in an almost closed circular arc and a discharge port 51 in the form of a simple circular hole. But while in the previous apparatus the suction tube opened sideways into the lumen 50, creating eddies and determining a significant pressure drop, in the present apparatus, the aspiration 92 is arranged in the axis of the tube. filter and widens into a cone until it ends at the window 50. Of course, spacers 93 connect the central part to the edges, in order to ensure the rigidity of the assembly.
One of these spacers (fig. 13) serves for the passage of the lubrication pipe 94.
The frame 14 carries a hanger support 95 which centers the upper plate 91 of the distributor and carries a ring 9 @ 6 on which the springs 97 are supported which press the frozen plate 91 against the movable plate.