OA16860A - Device for reducing friction between sealing plates of filtration units and its use in a filtration process - Google Patents

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OA16860A OA1201400112 OA16860A OA 16860 A OA16860 A OA 16860A OA 1201400112 OA1201400112 OA 1201400112 OA 16860 A OA16860 A OA 16860A
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Guy Gaudfrin
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Gaudfrin
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Abstract

Dispositif de réduction du frottement entre des plaques d'étanchéité d'unités de filtration et son utilisation dans un procédé de filtration La présente invention se rapporte à un dispositif et à un procédé pour la réduction du frottement entre deux plaques (4, 5) d'une unité de filtration, entraînées en rotation relative en étant soumises à des forces pressantes axiales, lesdites plaques étant portées respectivement, par l'extrémité longitudinale d'un tambour (1) solidaire d'un arbre rotatif(3) monté sur un palier (6) et présentant des collecteurs internes (11) et l'extrémité en regard d'un caisson (2) bloqué en rotation et supporté par le dit arbre, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de traction (8) agissant sur le caisson (2) en exerçant une force destinée à compenser au moins partiellement les forces axiales pressant la plaque (5) contre la plaque (4) pour réduire le frottement en assurant le maintien d'un contact mutuel étanche. Device for reducing friction between sealing plates of filtration units and its use in a filtration process The present invention relates to a device and a method for reducing the friction between two plates (4, 5) d 'a filtration unit, driven in relative rotation by being subjected to axial pressing forces, said plates being carried respectively, by the longitudinal end of a drum (1) integral with a rotary shaft (3) mounted on a bearing (6) and having internal collectors (11) and the opposite end of a box (2) locked in rotation and supported by said shaft, characterized in that it comprises at least one traction system (8) acting on the casing (2) by exerting a force intended to at least partially compensate for the axial forces pressing the plate (5) against the plate (4) to reduce the friction while ensuring the maintenance of a sealed mutual contact.

Description

Dispositif de réduction du frottement entre des plaques d'étanchéité d'unités de filtration et son utilisation dans un procédé de filtrationDevice for reducing friction between sealing plates of filtration units and its use in a filtration process

La présente invention concerne un dispositif pour la réduction du frottement entre des plaques d'étanchéité d'unités de filtration et son utilisation dans un procédé de filtration.The present invention relates to a device for reducing friction between sealing plates of filtration units and its use in a filtration process.

La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif pour l'ajustement de la pression de contact entre deux surfaces matérialisées respectivement par une première plaque portée par une des extrémités longitudinales d'un tambour rotatif et une seconde plaque portée par l'extrémité en regard d'un caisson fixe indéformable bloqué en rotation.The present invention relates more particularly to a device for adjusting the contact pressure between two surfaces materialized respectively by a first plate carried by one of the longitudinal ends of a rotating drum and a second plate carried by the opposite end. a non-deformable fixed box blocked in rotation.

Une telle disposition se trouve, notamment, dans certaines installations de séparation liquide-solide sous vide ou sous pression. Ces installations comprennent généralement un tambour de grandes dimensions (diamètre parfois supérieur à 2m), renfermant des collecteurs internes et raccordé en périphérie à des secteurs filtrants formants une fois assemblés des disques. Ce tambour est entraîné en rotation grâce à un arbre motorisé monté sur des paliers et tournant à des vitesses allant jusqu'à plus de 5 tours par minute. Selon une variante de l'installation, le tambour ne porte pas de disques et la filtration est réalisée directement à la surface dudit tambour.Such an arrangement is found, in particular, in certain installations for liquid-solid separation under vacuum or under pressure. These installations generally include a large drum (diameter sometimes greater than 2m), containing internal collectors and connected at the periphery to filtering sectors forming once discs have been assembled. This drum is rotated by a motorized shaft mounted on bearings and rotating at speeds up to more than 5 revolutions per minute. According to a variant of the installation, the drum does not carry discs and the filtration is carried out directly on the surface of said drum.

Au cours d'une rotation du tambour qui correspond à une opération élémentaire de séparation, les collecteurs sont mis successivement, sous vide (couramment -0.5 bar relatif)During a rotation of the drum which corresponds to an elementary separation operation, the collectors are successively placed under vacuum (usually -0.5 bar relative)

I lors des phases de filtration et d'essorage, puis sous pression (couramment +0.2 bar relatif) lors de la phase de décollement des gâteaux de matière solide qui se sont accumulés sur les secteurs.I during the filtration and spinning phases, then under pressure (commonly +0.2 bar relative) during the separation phase of the cakes of solid matter which have accumulated on the sectors.

Ainsi, dans ce type d'installation industrielle, le tambour rotatif est équipé à l'une de ses extrémités d'une plaque dite d'usure pourvue d'orifices communiquant, au travers de lumières ménagées sur une plaque en regard dite de distribution, successivement lors du cycle de séparation, avec un circuit d'aspiration et un circuit de soufflage branchés sur le caisson fixe.Thus, in this type of industrial installation, the rotary drum is equipped at one of its ends with a so-called wear plate provided with orifices communicating, through openings made on a facing plate called distribution, successively during the separation cycle, with a suction circuit and a blower circuit connected to the fixed casing.

Plus précisément, les faces planes des deux plaques sont en contact pour assurer l'étanchéité du système et, lors de la rotation du tambour, les orifices de la plaque d'usure passent successivement devant les lumières de la plaque de distribution.More precisely, the flat faces of the two plates are in contact to ensure the sealing of the system and, during the rotation of the drum, the orifices of the wear plate pass successively in front of the openings of the distribution plate.

Du fait, notamment, du vide généré par le circuit d'aspiration dans le caisson fixe et les collecteurs internes du tambour en phase de filtration, les plaques d'usure et de distribution sont soumises à une force pressante conduisant à les appliquer l'une contre l'autre et à établir une pression de contact assurant une étanchéité périphérique et centrale mais générant un frottement important entre les surfaces des plaques en vis à vis.Due, in particular, to the vacuum generated by the suction circuit in the fixed box and the internal collectors of the drum during the filtration phase, the wear and distribution plates are subjected to a pressing force leading to them being applied one by one. against the other and to establish a contact pressure ensuring a peripheral and central sealing but generating a significant friction between the surfaces of the facing plates.

Cette force pressante est fonction du rapport entre la surface pressante et la surface pressée qui est dans ce domaine de l'ordre de 3 à 4, étant entendu que les surfaces en contact des plaques sont principalement les parties pleines en périphérie et au centre pour assurerThis pressing force is a function of the ratio between the pressing surface and the pressed surface which is in this range of the order of 3 to 4, it being understood that the surfaces in contact of the plates are mainly the solid parts at the periphery and in the center to ensure

1'étanchéité du système avec l'extérieur, ainsi que les parties pleines entre les orifices et les lumières.The sealing of the system with the outside, as well as the solid parts between the orifices and the openings.

Dans le cadre de la filtration sous pression, le système de 5 filtration se retrouve placé dans une enceinte pressurisée.In the context of pressure filtration, the filtration system is placed in a pressurized enclosure.

La différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de l'ensemble formé par le caisson et le tambour peut être jusqu'à 20 fois supérieure à celle du système sous vide. La pression de contact entre les plaques sera donc augmentée 10 proportionnellement.The pressure difference between the outside and the inside of the assembly formed by the box and the drum can be up to 20 times greater than that of the vacuum system. The contact pressure between the plates will therefore be increased proportionally.

L'évolution des besoins de filtration et notamment la demande des industriels pour des capacités de traitement plus importantes, entraîne, d'une part, une augmentation 15 des tailles des installations de séparation solide-liquide et donc du diamètre des plaques, et d'autre part, pour améliorer la productivité, les vitesses de rotation tendent à augmenter. Au vu de la description du système, il est clair que plus les dimensions, la vitesse de rotation et le 20 niveau de vide sont grands, plus le frottement entre les plaques est important et, par voie de conséquence, plus leur usure est rapide.The evolution of filtration needs and in particular the demand from manufacturers for greater treatment capacities, leads, on the one hand, to an increase in the sizes of solid-liquid separation installations and therefore in the diameter of the plates, and on the other hand, to improve productivity, the rotational speeds tend to increase. From the description of the system, it is clear that the greater the dimensions, the speed of rotation and the vacuum level, the greater the friction between the plates and, consequently, the faster their wear.

En outre, plus le frottement entre les plaques est 25 important plus le couple et la puissance nécessaires à l'entraînement du tambour sont élevés ce qui pose des problèmes énergétiques.In addition, the greater the friction between the plates, the greater the torque and the power required to drive the drum, which poses energy problems.

Typiquement, si le niveau de vide dans le collecteur lors d'une filtration sous vide est d'environ -0,5 bar relatif, la pression de contact atteindra au moins 1,2 bars. Dans le cas de la filtration sous pression, la pression de l'air autour du caisson et du tambour peut être supérieure à * I 1 bars relatif, la pression intérieure au caisson et au tambour étant égale à la pression atmosphérique, la pression de contact atteindra alors plus de 18 bars.Typically, if the vacuum level in the manifold during vacuum filtration is about -0.5 bar relative, the contact pressure will reach at least 1.2 bar. In the case of pressure filtration, the air pressure around the casing and the drum may be greater than * I 1 relative bars, the pressure inside the casing and the drum being equal to atmospheric pressure, the contact pressure will then reach more than 18 bars.

La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes techniques de manière satisfaisante et efficace en proposant une solution permettant de réduire la pression de contact entre les plaques sans rompre l'étanchéité de leur liaison.The object of the present invention is to solve these technical problems satisfactorily and effectively by proposing a solution making it possible to reduce the contact pressure between the plates without breaking the seal of their connection.

Ce but est atteint selon l'invention au moyen d'un dispositif caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de traction agissant sur le caisson en exerçant une force, de direction opposée à la force pressante due au vide de la plaque de distribution sur la plaque d'usure, réduisant ainsi la pression de contact entre les surfaces des plaques et par conséquent le frottement tout en assurant le maintien d'un contact mutuel étanche.This object is achieved according to the invention by means of a device characterized in that it comprises at least one traction system acting on the box by exerting a force in the direction opposite to the pressing force due to the vacuum of the plate. distribution on the wear plate, thereby reducing the contact pressure between the surfaces of the plates and consequently the friction while ensuring the maintenance of a sealed mutual contact.

Grâce au système de traction, le dispositif de l'invention permet ainsi de compenser au moins partiellement les forces axiales pressant les deux plaques l'une contre l'autre.Thanks to the traction system, the device of the invention thus makes it possible to at least partially compensate for the axial forces pressing the two plates against each other.

Selon une caractéristique avantageuse, ledit système de traction est asservi à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le tambour et le caisson.According to an advantageous characteristic, said traction system is controlled by the pressure difference between the inside and the outside of the assembly formed by the drum and the box.

De façon avantageuse, ledit caisson comporte des conduits latéraux équipés d'embouts flexibles de raccordement aux circuits d'aspiration et de soufflage pour éviter des contraintes non-contrôlées sur le caisson.Advantageously, said box comprises lateral conduits equipped with flexible end pieces for connection to the suction and blowing circuits in order to avoid uncontrolled stresses on the box.

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Selon encore une autre caractéristique, ledit caisson est pourvu d'un manchon central monté autour dudit arbre rotatif et, d'autre part, de moyens de blocage en rotation.According to yet another characteristic, said box is provided with a central sleeve mounted around said rotary shaft and, on the other hand, means for locking in rotation.

Selon une variante, ledit système de traction est monté en appui sur le palier fixe supportant ledit arbre rotatif ou sur un bâti fixe.According to one variant, said traction system is mounted to bear on the fixed bearing supporting said rotary shaft or on a fixed frame.

Selon une autre variante, ledit système de traction comprend au moins un vérin pneumatique susceptible de produire des forces de sens contraire auxdites forces axiales.According to another variant, said traction system comprises at least one pneumatic cylinder capable of producing forces in the opposite direction to said axial forces.

Dans ce cas, pour un filtre sous vide, ledit vérin est monté de façon coaxiale dans le prolongement dudit arbre rotatif et applique un effort sur une plaque centrale nervurée assurant la liaison avec des tirants raccordés au caisson et parallèle audit arbre.In this case, for a vacuum filter, said actuator is mounted coaxially in the extension of said rotary shaft and applies a force to a ribbed central plate ensuring the connection with tie rods connected to the box and parallel to said shaft.

De préférence, ledit caisson peut coulisser sur ledit arbre rotatif pour permettre le contact d'appui de la plaque de distribution sur la plaque d'usure, quelle que soit la perte d'épaisseur de ladite plaque d'usure durant le fonctionnement.Preferably, said box can slide on said rotary shaft to allow bearing contact of the distribution plate on the wear plate, regardless of the loss of thickness of said wear plate during operation.

Le dispositif de l'invention permet d'offrir un réglage précis de la pression de contact entre les plaques et ainsi de réduire les forces de frottement au minimum. Il en résulte une moindre usure de la plaque du caisson.The device of the invention makes it possible to offer precise adjustment of the contact pressure between the plates and thus to reduce the friction forces to a minimum. This results in less wear of the box plate.

La régulation et la stabilité de la pression de contact entre les plaques peuvent être assurées par le dispositif * 1 » de l'invention grâce à l'asservissement de l'effort exercé par le système de traction sur le caisson à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le tambour et le caisson, le cas échéant, en y associant des organes de démultiplication tels que des bras de levier.The regulation and the stability of the contact pressure between the plates can be ensured by the device * 1 "of the invention thanks to the slaving of the force exerted by the traction system on the box to the pressure difference between the interior and exterior of the assembly formed by the drum and the box, where appropriate, by associating therewith reduction members such as lever arms.

Selon une caractéristique avantageuse, cet asservissement est effectué pour la filtration sous vide ou sous pression en mettant en communication au moyen de conduits les chambres du vérin, ou des vérins s'il y en a plusieurs, du système de traction avec l'air intérieur et extérieur à l'ensemble formé par le tambour et le caisson. L'effort fournit par le vérin sera alors proportionnel à la différence de pression.According to an advantageous characteristic, this control is carried out for filtration under vacuum or under pressure by placing the chambers of the jack, or of the jacks if there are several, of the traction system with the interior air, by means of conduits. and outside the assembly formed by the drum and the box. The force supplied by the jack will then be proportional to the pressure difference.

L'utilisation du dispositif de l'invention dans le cadre d'un procédé de séparation liquide-solide, en particulier en mode de fonctionnement asservi, permet une augmentation optimale de la taille et de la capacité des unités de filtration industrielle sans que n'apparaissent de problèmes supplémentaires de maintenance au niveau des éléments mobiles et tout en maîtrisant les couples d'entrainement.The use of the device of the invention in the context of a liquid-solid separation process, in particular in controlled operating mode, allows an optimum increase in the size and the capacity of the industrial filtration units without the need for Additional maintenance problems appear at the level of the moving elements and while controlling the drive torques.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, accompagnée des dessins sur lesquels ;The invention will be better understood on reading the description which follows, accompanied by the drawings in which;

La figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention sur un filtre à disques sous vide avec un vérin à onde fonctionnant sous pression.Figure 1 shows an exploded perspective view of an embodiment of the device of the invention on a vacuum disc filter with a wave actuator operating under pressure.

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La figure 2 représente une vue en perspective du mode de réalisation de la figure 1 en position assemblée.Figure 2 shows a perspective view of the embodiment of Figure 1 in the assembled position.

La figure 3 représente une vue en coupe latérale du mode de réalisation des figures 1 et 2.Figure 3 shows a side sectional view of the embodiment of Figures 1 and 2.

La figure 4 représente une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention permettant d'asservir précisément et sans instrument de mesure la force exercée par le système de traction au niveau de vide d'un filtre à disques sous vide.FIG. 4 represents a perspective view of another embodiment of the device of the invention making it possible to control precisely and without a measuring instrument the force exerted by the traction system at the vacuum level of a disc filter under empty.

La figure 5 représente une vue en perspective d'une coupe latérale du mode réalisation de la figure 4.Figure 5 shows a perspective view of a side section of the embodiment of Figure 4.

La figure 6 représente une vue schématique du mode de réalisation du dispositif de l'invention sur un filtre à disque sous pression dont le système de traction comprend trois vérins pneumatiques de petit diamètre.FIG. 6 represents a schematic view of the embodiment of the device of the invention on a pressurized disc filter, the traction system of which comprises three pneumatic cylinders of small diameter.

La figure 7 représente une vue schématique d'une variante du mode de réalisation de la figure 6 avec un seul vérin pneumatique de petit diamètre exerçant la même force de traction sur le caisson au moyen d'un bras de levier.FIG. 7 represents a schematic view of a variant of the embodiment of FIG. 6 with a single pneumatic cylinder of small diameter exerting the same tensile force on the box by means of a lever arm.

Le dispositif de l'invention tel que représenté sur les différentes figures est destiné au réglage de la pression de contact entre deux surfaces portées respectivement par un tambour rotatif 1 (représenté partiellement sur les figures) et un caisson 2 monté dans le prolongement longitudinal du tambour 1.The device of the invention as shown in the various figures is intended for adjusting the contact pressure between two surfaces carried respectively by a rotary drum 1 (partially shown in the figures) and a box 2 mounted in the longitudinal extension of the drum. 1.

Le caisson 2 est bloqué en rotation tout en conservant la possibilité de coulisser le long de l'arbre moteur 3.The housing 2 is locked in rotation while retaining the possibility of sliding along the motor shaft 3.

L'arbre moteur 3 est solidaire du tambour 1 en étant fixé ici à un moyeu central 13.The motor shaft 3 is integral with the drum 1, being fixed here to a central hub 13.

Le tambour 1 porte, dans ce mode de réalisation, des disques formés de secteurs filtrants 7 raccordés au tambour 1 par des tubulures 10. Seuls deux secteurs filtrants 7 ont été représentés sur les figures 1, 2 et 4.The drum 1 carries, in this embodiment, discs formed of filtering sectors 7 connected to the drum 1 by pipes 10. Only two filtering sectors 7 have been shown in FIGS. 1, 2 and 4.

Le volume intérieur du tambour 1 est scindé en de multiples compartiments formant les collecteurs 11 qui sont destinés à récupérer le filtrat.The interior volume of the drum 1 is split into multiple compartments forming the collectors 11 which are intended to recover the filtrate.

Les collecteurs sont ici séparés par des cloisons intérieures radiales 12.The collectors are here separated by radial internal partitions 12.

Lors de la phase de filtration du cycle de séparation, les collecteurs 11 sont mis en dépression puis, inversement, lors de la phase de décolmatage des secteurs 7, les collecteurs sont mis en surpression pour décoller les gâteaux de matière solide qui se sont déposés précédemment. Ce cycle est généralement mis en œuvre lors d'un tour complet du tambour 1.During the filtration phase of the separation cycle, the collectors 11 are placed under negative pressure then, conversely, during the unclogging phase of the sectors 7, the collectors are placed under overpressure to take off the cakes of solid matter which have been deposited previously. . This cycle is generally implemented during a complete revolution of drum 1.

A l'une des extrémités longitudinales des collecteurs 11 du tambour 1 est positionnée une plaque cylindrique 4 dite d'usure (car susceptible de perdre de l'épaisseur et donc d'être remplacée) dont l'épaisseur est ici de quelques centimètres. La plaque 4 prend appui sur le champ des cloisons 12 et est fixée de manière amovible sur une bride 14 elle-même portée par la périphérie du tambour 1.At one of the longitudinal ends of the collectors 11 of the drum 1 is positioned a so-called wear cylindrical plate 4 (because it is liable to lose thickness and therefore to be replaced), the thickness of which is here a few centimeters. The plate 4 rests on the field of the partitions 12 and is fixed in a removable manner on a flange 14 itself carried by the periphery of the drum 1.

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La plaque 4 est pourvue d'orifices 40 ménagés sur sa surface et positionnés en regard de chaque collecteur 11 comme illustré par la figure 1.The plate 4 is provided with orifices 40 formed on its surface and positioned opposite each collector 11 as illustrated in FIG. 1.

Le caisson 2 comporte un manchon central 21 monté de façon coaxiale sur l'arbre moteur 3 qui le supporte.The box 2 comprises a central sleeve 21 mounted coaxially on the motor shaft 3 which supports it.

Le caisson est immobilisé par des moyens de blocage en rotation (par exemple du type butoirs, non représentés), il est prévu que le manchon 21 puisse néanmoins coulisser le long de l'arbre 3 sur une course de l'ordre de quelques centimètres.The box is immobilized by means for locking in rotation (for example of the stopper type, not shown), it is provided that the sleeve 21 can nevertheless slide along the shaft 3 over a stroke of the order of a few centimeters.

Le caisson 2 reçoit, sur sa paroi latérale en regard du tambour 1, une plaque cylindrique rapportée 5 dite de distribution car mettant en communication les collecteurs 11 de l'arbre alternativement avec des circuits en dépression et en surpression par rapport à la pression régnant à l'extérieur de l'ensemble formé par le caisson 2 et le tambour 1.The box 2 receives, on its side wall facing the drum 1, an attached cylindrical plate 5 called distribution because placing the manifolds 11 of the shaft in communication alternately with circuits in depression and in overpressure with respect to the pressure prevailing at the exterior of the assembly formed by the box 2 and the drum 1.

Les tiges 62, liées au palier 6 par des lamelles ressort, poussent sur le caisson 2 pour pré-appliquer la plaque 5 contre la plaque 4 avant le démarrage du procédé de filtration.The rods 62, linked to the bearing 6 by spring strips, push on the box 2 to pre-apply the plate 5 against the plate 4 before the start of the filtration process.

La plaque 5 est pourvue de lumières 50. Dans le cas de la filtration sous vide, figure 1 à 5, ces lumières 50 sont les sorties des circuits d'aspiration et de soufflage (non représentés) destinés à établir respectivement et successivement une dépression et une surpression dans les collecteurs 11 du tambour.The plate 5 is provided with apertures 50. In the case of vacuum filtration, FIG. 1 to 5, these apertures 50 are the outlets of the suction and blowing circuits (not shown) intended to establish respectively and successively a depression and overpressure in the manifolds 11 of the drum.

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Le caisson 2 comporte, en outre, des conduits latéraux 20 susceptibles d'être équipés d'embouts flexibles (non représentés) pour le raccordement aux circuits d'aspiration et de soufflage et débouchant dans les deux chambres partageant le volume intérieur du caisson 2 et communiquant, via les lumières 50 de la plaque 5 et les orifices 40 de la plaque 4, avec les collecteurs 11 du tambour 1.The box 2 further comprises lateral conduits 20 capable of being fitted with flexible end pieces (not shown) for connection to the suction and blowing circuits and opening into the two chambers sharing the internal volume of the box 2 and communicating, via the openings 50 of the plate 5 and the orifices 40 of the plate 4, with the collectors 11 of the drum 1.

Pour la variante de la filtration sous pression, représentée sur les figures 6 et 7, le circuit d'aspiration décrit précédemment est remplacé par un circuit de mise à pression atmosphérique de l'intérieur de l'ensemble formé par le tambour 1 et le caisson 2, assurant la différence de pression avec l'air comprimé d'une enceinte pressurisée 9.For the variant of pressurized filtration, shown in Figures 6 and 7, the suction circuit described above is replaced by a circuit for bringing the interior to atmospheric pressure of the assembly formed by the drum 1 and the box. 2, ensuring the pressure difference with the compressed air of a pressurized enclosure 9.

Lors de la phase de filtration, sous l'effet de la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le caisson 2 et le tambour 1, la plaque 5 et le caisson 2, libres de coulisser sur l'arbre, sont soumis à des forces pressantes axiales dirigées vers la plaque 4 et le tambour rotatif en vis à vis.During the filtration phase, under the effect of the pressure difference between the inside and the outside of the assembly formed by the box 2 and the drum 1, the plate 5 and the box 2, free to slide on shaft, are subjected to axial pressing forces directed towards the plate 4 and the rotating drum opposite.

Ces forces dont l'intensité est proportionnelle à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le caisson et le tambour, provoquent un appui pressant et étanche de la plaque fixe 5 contre la plaque en rotation 4. Il en résulte un frottement important entre les plaques 5 et 4, lui-même proportionnel à la pression de contact et donc à la différence de pression.These forces, the intensity of which is proportional to the pressure difference between the inside and the outside of the assembly formed by the box and the drum, cause the fixed plate 5 to press and be sealed against the rotating plate 4. This results in a high friction between the plates 5 and 4, itself proportional to the contact pressure and therefore to the pressure difference.

Pour réduire ce frottement, l'invention prévoit d'utiliser au moins un système de traction agissant sur le caisson 2, indéformable, et donc sur la plaque de distribution 5 en exerçant une force destinée à compenser au moins partiellement les forces axiales qui pressent la plaque de distribution 5 sur la plaque d'usure 4. Le système de traction réduit ainsi la pression de contact entre les plaques et donc le frottement tout en assurant le maintien d'un contact mutuel étanche.To reduce this friction, the invention provides for the use of at least one traction system acting on the non-deformable box 2, and therefore on the distribution plate 5 by exerting a force intended to at least partially compensate for the axial forces which press the distribution plate 5 on the wear plate 4. The traction system thus reduces the contact pressure between the plates and therefore the friction while ensuring the maintenance of a sealed mutual contact.

Dans le cas de la filtration sous vide, figures 1 à 5, le système de traction est monté sur le palier 6 de l'arbre moteur 3 soutenu par le bâti fixe 61.In the case of vacuum filtration, Figures 1 to 5, the traction system is mounted on the bearing 6 of the motor shaft 3 supported by the fixed frame 61.

Le système de traction 8 représenté sur les figures 1 à 3 comprend au moins un vérin 83 ici pneumatique ou, selon une autre variante, un vérin hydraulique ou encore un ressort, susceptible de produire des forces de sens contraire aux forces pressant la plaque de distribution 5 sur la plaque d'usure 4.The traction system 8 shown in Figures 1 to 3 comprises at least one cylinder 83 here pneumatic or, according to another variant, a hydraulic cylinder or a spring, capable of producing forces in the opposite direction to the forces pressing the distribution plate. 5 on the wear plate 4.

Sur les figures 1 à 3, le vérin 83 est monté sur le palier 6 de façon coaxiale dans le prolongement de l'arbre rotatif 3 et applique un effort sur une plaque centrale nervurée 81 assurant la liaison avec des tirants 82 parallèles à l'arbre 3 et dont les extrémités sont raccordées à la paroi latérale extérieure du caisson 2 renforcée localement par des goussets 22, comme représenté sur les figures 2 et 3.In Figures 1 to 3, the cylinder 83 is mounted on the bearing 6 coaxially in the extension of the rotary shaft 3 and applies a force to a ribbed central plate 81 ensuring the connection with tie rods 82 parallel to the shaft. 3 and whose ends are connected to the outer side wall of the box 2 locally reinforced by gussets 22, as shown in Figures 2 and 3.

De préférence, l'effort exercé par le vérin 83 est asservi au niveau de régnant dans le volume intérieur du caisson 2 et des collecteurs 11 du tambour 1 de façon à obtenir un ajustement automatique, fin et optimal de la pression de contact entre les plaques quelles que soient les variations du niveau de dépression provoquées par les changements de régime des circuits de vide.Preferably, the force exerted by the jack 83 is controlled at the level of prevailing in the internal volume of the box 2 and of the collectors 11 of the drum 1 so as to obtain an automatic, fine and optimal adjustment of the contact pressure between the plates. regardless of the variations in the vacuum level caused by changes in vacuum circuit conditions.

Selon une variante représentée sur les figures 4 et 5, on cherche à obtenir un asservissement parfaitement proportionnel au niveau de vide de fonctionnement de l'effort exercé par le vérin 83. Pour cela, la chambre 87 du vérin pneumatique 83, représentée sur la figure 5, est mise en communication avec l'intérieur du caisson 2 au moyen d'un conduit 87A. Le piston du vérin 83, soumis au vide de fonctionnement, tire sur des bras de levier 85 de façon proportionnelle audit vide. L'effort fournit par le vérin 83 est transmis par le bras de levier 85 aux tirants 82, ce qui permet d'exercer une traction, asservie continuellement au vide, sur le caisson 2 et donc sur la plaque 5.According to a variant shown in FIGS. 4 and 5, it is sought to obtain a servo-control which is perfectly proportional to the operating vacuum level of the force exerted by the jack 83. For this, the chamber 87 of the pneumatic jack 83, shown in FIG. 5, is placed in communication with the interior of the box 2 by means of a duct 87A. The piston of the jack 83, subjected to the operating vacuum, pulls on the lever arms 85 in a manner proportional to said vacuum. The force supplied by the jack 83 is transmitted by the lever arm 85 to the tie rods 82, which makes it possible to exert a traction, continuously slaved to vacuum, on the box 2 and therefore on the plate 5.

Lesdits bras de leviers 85 sont liés au piston du vérin 83 par les liaisons pivots glissants 85B et aux tirants 82 par les liaisons pivots 85A. L'effort transmis par le levier dépend de la position de la liaison pivot glissant 85C entre le bras de levier 85 et la colonne d'appui du levier 84. En réglant la position de la colonne d'appui du levier 84 portée par la base 86 du vérin 83, elle-même montée sur le palier 6, on pourra ajuster la force de traction exercée sur le caisson 2 et donc sur la plaque 5.Said lever arms 85 are linked to the piston of the cylinder 83 by the sliding pivot links 85B and to the tie rods 82 by the pivot links 85A. The force transmitted by the lever depends on the position of the sliding pivot link 85C between the lever arm 85 and the support column of the lever 84. By adjusting the position of the support column of the lever 84 carried by the base 86 of the jack 83, itself mounted on the bearing 6, the tensile force exerted on the box 2 and therefore on the plate 5 can be adjusted.

L'effet des bras leviers 85 multiplie l'effort fourni par le vérin 83 de façon suffisante pour compenser l'action du vide sur la plaque 5 avec un vérin 83 de petite taille relativement à la taille du caisson 2.The effect of the lever arms 85 multiplies the force supplied by the jack 83 sufficiently to compensate for the action of the vacuum on the plate 5 with a jack 83 of small size relative to the size of the box 2.

Selon une autre variante, représentée sur les figures 6 etAccording to another variant, shown in Figures 6 and

7, la filtration est effectuée sous pression et l'effort exercé par le système de traction 8 est asservi, précisément et sans instrument de mesure, à la différence 5 de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le caisson 2 et le tambour 1. Le filtre comprend les mêmes éléments 1 à 7 que les filtres sous vide décrits précédemment mais se trouve enfermé dans une enceinte pressurisée 9.7, the filtration is carried out under pressure and the force exerted by the traction system 8 is controlled, precisely and without a measuring instrument, to the pressure difference 5 between the inside and the outside of the assembly formed by the box 2 and drum 1. The filter comprises the same elements 1 to 7 as the vacuum filters described above but is enclosed in a pressurized chamber 9.

Dans les cas représentés sur les figures 6 et 7, les chambres 87 des vérins pneumatiques 83 sont mises en communication d'une part avec l'air comprimé de l'enceinte pressurisée 9 à travers les conduits 87A et d'autre part 15 avec l'air à pression atmosphérique à l'extérieur de l'enceinte 9 à travers les conduits 87B. De cette façon, l'effort fournit par les vérins 83 sera continuellement proportionnel à la différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de l'ensemble formé par le caisson 2 et le 20 tambour 1.In the cases shown in Figures 6 and 7, the chambers 87 of the pneumatic cylinders 83 are placed in communication on the one hand with the compressed air of the pressurized enclosure 9 through the ducts 87A and on the other hand 15 with the air at atmospheric pressure outside the enclosure 9 through the ducts 87B. In this way, the force provided by the jacks 83 will be continuously proportional to the pressure difference between the outside and the inside of the assembly formed by the box 2 and the drum 1.

Pour des raisons d'encombrement plusieurs vérins 83 de petites dimensions, relativement au caisson 2, seront généralement requis, tel que représenté sur la figure 6 où 25 le système de traction comprend trois vérins 83. Sur la figure 6, les vérins 83 sont liés à la paroi de l'enceinte pressurisée 9 et leurs pistons sont raccordés aux tirants 82.For reasons of space, several jacks 83 of small dimensions, relative to the box 2, will generally be required, as shown in FIG. 6 where the traction system comprises three jacks 83. In FIG. 6, the jacks 83 are linked. to the wall of the pressurized chamber 9 and their pistons are connected to the tie rods 82.

Dans ce cas, les trois vérins pneumatiques 83 seront de même dimension et soumis à la même différence de pression, ils fourniront donc un effort de traction identique qui permettra de compenser les forces pressantes axiales «In this case, the three pneumatic cylinders 83 will be of the same size and subjected to the same pressure difference, they will therefore provide an identical tensile force which will make it possible to compensate for the axial pressing forces "

I * appliquant la plaque de distribution 5 contre la plaque d'usure 4.I * pressing the distribution plate 5 against the wear plate 4.

Selon une autre configuration du système de traction présentée sur la figure 7, un seul vérin pneumatique 83 de petites dimensions relativement au caisson 2, fournira, en poussant sur un bras de levier 85 au niveau de la liaison pivot 85B, l'effort de traction nécessaire sur la liaison pivot 85A du bras de levier 85 avec les tirants 82 pour compenser les forces pressantes appliquant la plaque de distribution 5 sur la plaque d'usure 4.According to another configuration of the traction system shown in FIG. 7, a single pneumatic cylinder 83 of small dimensions relative to the box 2, will provide, by pushing on a lever arm 85 at the level of the pivot link 85B, the traction force necessary on the pivot link 85A of the lever arm 85 with the tie rods 82 to compensate for the pressing forces applying the distribution plate 5 to the wear plate 4.

Dans cette configuration, Le réglage de la position du support de la liaison pivot glissant 85C permettra d'ajuster l'effort exercé par le système de traction sur le caisson 2.In this configuration, the adjustment of the position of the support of the sliding pivot link 85C will make it possible to adjust the force exerted by the traction system on the box 2.

Claims (10)

REVENDICATIONS Dispositif pour la réduction du frottement entre deux plaques {4, Device for reducing friction between two plates {4, 5) d'une unité de filtration, entraînées en rotation relative en étant soumises à des forces pressantes axiales, lesdites plaques étant portées respectivement, par l'extrémité longitudinale d'un tambour (1) solidaire d'un arbre rotatif (3) monté sur un palier (6) et présentant des collecteurs internes (11) et l'extrémité en regard d'un caisson (2) bloqué en rotation et supporté par ledit arbre, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système de traction (8) agissant sur le caisson (2) en exerçant une force destinée à compenser au moins partiellement les forces axiales pressant la plaque (5) contre la plaque (4) pour réduire le frottement en assurant le maintien d'un contact mutuel étanche.5) of a filtration unit, driven in relative rotation by being subjected to axial pressing forces, said plates being carried respectively, by the longitudinal end of a drum (1) integral with a rotating shaft (3) mounted on a bearing (6) and having internal collectors (11) and the opposite end of a box (2) locked in rotation and supported by said shaft, characterized in that it comprises at least one traction system ( 8) acting on the casing (2) by exerting a force intended to at least partially compensate for the axial forces pressing the plate (5) against the plate (4) to reduce the friction while ensuring the maintenance of a sealed mutual contact. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites plaques (4, 5) sont pourvues respectivement, pour l'une, d'orifices (40) de communication avec les collecteurs (11) du tambour (1) et, pour l'autre, de lumières (50) correspondant aux circuits d'aspiration et de soufflage destinés à établir une dépression/surpression dans les collecteurs (11) du2. Device according to claim 1, characterized in that said plates (4, 5) are provided respectively, for one, orifices (40) for communication with the collectors (11) of the drum (1) and, for the other, of slots (50) corresponding to the suction and blowing circuits intended to establish a depression / overpressure in the manifolds (11) of the tambour (1) drum (1) par by rapport à la pression extérieure relative to the external pressure au at tambour (1). drum (1). 3. 3. Dispositif selon la revendication Device according to claim 2, 2, caractérisé characterized en in ce qu'il comprend des moyens what he understands means d'asservissement enslavement de l'effort fourni par ledit système the effort provided by said system de of
traction (8) à la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur de l'ensemble formé par le caisson (2) et le tambour (1) .traction (8) at the pressure difference between the inside and the outside of the assembly formed by the box (2) and the drum (1). . · r '. R '
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit caisson (2) comporte des conduits latéraux (20) équipés d'embouts flexibles de raccordement aux circuits d'aspiration et de soufflage.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said box (2) comprises lateral conduits (20) equipped with flexible end fittings for connection to the suction and blowing circuits. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit caisson (2) est pourvu, d'une part, d'un manchon central (21) pouvant coulisser autour dudit arbre rotatif (3) et, d'autre part, de moyens de5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that said box (2) is provided, on the one hand, with a central sleeve (21) which can slide around said rotary shaft (3) and, on the other hand share of means of 6.6. précédentes, traction (8) blocage en rotation.previous, traction (8) locking in rotation. Dispositif selon l'une des revendications caractérisé en ce que ledit comprend au moins un vérin (83) susceptible de produire une force transmise à (82) en vue d'être exercée sur ledit caisson système de pneumatique des tirants (2) en sens contraire auxdites forces pressantes axiales.Device according to one of the claims characterized in that said comprises at least one jack (83) capable of producing a force transmitted to (82) with a view to being exerted on said casing of the tire system of the tie rods (2) in the opposite direction to said axial pressing forces. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que système de traction (8) est monté sur le palier (6) dudit arbre rotatif (3).7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the traction system (8) is mounted on the bearing (6) of said rotary shaft (3). 8. Dispositif selon les revendications 6 et8. Device according to claims 6 and 7, caractérisé en ce que ledit vérin (83) est monté de façon coaxiale dans le prolongement dudit arbre rotatif (3) et exerce un effort sur une plaque centrale nervurée (81) assurant la liaison avec les tirants (82) parallèles audit arbre dont l'extrémité est raccordée audit caisson (2) .7, characterized in that said cylinder (83) is mounted coaxially in the extension of said rotary shaft (3) and exerts a force on a ribbed central plate (81) ensuring the connection with the tie rods (82) parallel to said shaft, the end is connected to said box (2). 9. Dispositif selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend des bras de levier (85) destinés à transmettre l'effort fourni par le vérin (83) du système de traction (8) aux tirants (82) afin de minimiser le diamètre du vérin (83).9. Device according to one of claims 6 or 7, characterized in that it comprises lever arms (85) intended to transmit the force supplied by the jack (83) of the traction system (8) to the tie rods ( 82) in order to minimize the diameter of the cylinder (83). 10. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 6,7 ou 9 pour la filtration sous vide,10. Use of the device according to one of claims 6, 7 or 9 for vacuum filtration, J 4 1' caractérisée en ce qu'une chambre (87) du vérin pneumatique (83) dudit système de traction (8) est mise en communication avec le caisson (2) sous vide à travers un conduit (87A), asservissent précisément et continuellement 5 l'effort fourni par le vérin (83) au niveau de vide à l'intérieur du caisson (2).J 4 1 'characterized in that a chamber (87) of the pneumatic cylinder (83) of said traction system (8) is placed in communication with the casing (2) under vacuum through a duct (87A), control precisely and continuously 5 the force provided by the cylinder (83) at the vacuum level inside the box (2). 11. Utilisation du dispositif selon l'une des revendications 6 ou 9 pour la filtration sous pression, caractérisée en ce que la chambre (87) du ou des vérins 10 pneumatiques (83) du système de traction (8) sont mises en mises en communication, d'une part, avec l'air comprimé d'une enceinte pressurisée (9) à travers des conduits (87A) et, d'autre part, avec l'air à pression atmosphérique à l'extérieur de ladite enceinte (9) à 15 travers des conduits (87B) asservissant précisément et continuellement l'effort fourni par les vérins (83) à la pression régnant à l'intérieur de ladite enceinte (9).11. Use of the device according to one of claims 6 or 9 for pressurized filtration, characterized in that the chamber (87) of the pneumatic cylinder or cylinders (83) of the traction system (8) are placed in communication, on the one hand, with the compressed air of a pressurized enclosure (9) through ducts (87A) and, on the other hand, with the air at atmospheric pressure outside said enclosure (9) ) through conduits (87B) precisely and continuously slaving the force supplied by the jacks (83) to the pressure prevailing inside said enclosure (9).
OA1201400112 2011-09-16 Device for reducing friction between sealing plates of filtration units and its use in a filtration process OA16860A (en)

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