Brevet FR2507098A1 — publié le 19821210

La présente invention concerne un dispositif de filtration du type compre- nant un tambour rotatif monté sur un bâti fixe, une première toile filtrante continue enveloppant un premier secteur angulaire du tambour et s'écartant de ce dernier dans un second secteur angulaire, une série d'éléments alvéolaires entourant ledit premier secteur et qui comprennent chacun en regard du tambour un &véole délimité par une bordure continue et dont le fond présente des canne- lures communiquant avec un orifice d'évacuation du liquide clair, des moyens de commande permettant d'appliquer lesdits éléments alvéolaires en direction radiale sur le tambour et de les éloigner de ce dernier, des moyens d'injection latéraux pour envoyer un liquide chargé à filtrer dans l'espace délimité entre le tambour et les éléments alvéolaires lorsque ceux-ci sont appliqués contre le tambour. Un tel dispositif est déjà décrit dans le certificat d'addition N O 2395058 au brevet français NI 75 04343 Ce dispositif présente l'inconvénient que la quantité de liquide chargé traitée dans chaque phase de filtration reste très limitée à cause de la surface de filtration réduite formée par la toile filtran- te. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé d'utiliser une deuxième toile filtrante fixée sur le tambour qui est dans ce cas muni d'un tapis cannelé pour la récupération du liquide clair Une telle disposition est décrite dans le certificat d'addition 2426489 au brevet français 75 04343 et dans ce cas le li- quide chargé est injecté à travers des tubes radiaux traversant la chemise du tambour, le tapis cannelé et la toile fixée sur le tambour Ce montage exige la fixation de la deuxième toile au tambour au droit des conduits d'injection Il en résulte plusieurs inconvénients: un éventuel allongement de la toile entre ses points de fixation rend difficile le raclage de la toile pour éliminer les gâteaux; l'emplacement même de la toile rend impossible son lavage pour la décol- mater et enfin le montage et le démontage de cette toile sont des opérations lon- gues et difficiles De plus, il s'est avéré qu'il est pratiquement impossible de nettoyer convenablement entre chaque phase de filtration la toile fixée au tambour. Lors de l'utilisation de racleurs la toile est endommagée et n'est plus utilisa- ble après quelques opérations de filtration Sans racleurs, la séparation des ga- teaux de filtrage est incomplète ou même impossible; les gâteaux restent collés à la toile du tambour. L'invention a pour objet de concevoir un dispositif de filtration du type décrit ci-dessus et qui permet de remédier auxdits inconvénients des dispositifs de la technique antérieure. Le dispositif selon l'invention comprend de plus une deuxième toile filtrante continue enveloppant également ledit premier secteur et s'écartant du tambour dans ledit second secteur angulaire, la face extérieure du tambour présentant en regard de chacun desdits alvéoles une série de cannelures communiquant avec un 2- orifice de récupération de liquide clair. Grâce à cette disposition, les deux toiles filtrantes peuvent être nettoyées convenablement à l'extérieur dudit second secteur angulaire. L'injection du liquide chargé en direction latérale permet d'éviter lesdites difficultés rencontrées pour la réalisation de l'étanchéité avec des tubes d'in- jection radiaux traversant la toile du tambour. De préférence, le tambour comprend un revêtement extérieur formé par un ta- pis en caoutchouc dans lequel sont réalisées lesdites cannelures. De plus, selon l'invention, lesdits moyens de commande sont constitués par une enveloppe gonflable disposée entre lesdits éléments alvéolaires et une frette extérieure fixe. Une telle construction simple s'est avérée très fiable lors d'un fonctionne- ment de longue durée du dispositif de filtration. Suivant un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, les- dits moyens d'injection de liquide chargé comprennent pour chaque élément alvéo- laire au moins une pipette d'injection latérale reliée à une source de liquide chargé et qui est montée mobile entre une position d'injection dans laquelle son extrémité libre s'étend entre les deux toiles dans la chambre de filtration déli- mitée entre le tambour et l'élément alvéolaire correspondant, et une position de repos dans laquelle elle s'étend à l'extérieur de cette chambre et est dégagée des deux toiles filtrantes, des moyens de commande étant prévus pour amener cha- que pipette dans sa position de repos lorsqu'elle arrive au niveau dudit second secteur annulaire et pour la ramener dans sa position d'injection lorsqu'elle quitte ce secteur. Grâce à cette disposition, les pipettes d'injection sont automatiquement dé- gagées des toiles filtrantes lorsque celles-ci sont séparées l'une de l'autre dans ledit second secteur angulaire pour l'évacuation des gâteaux de filtration. L'étanchéité entre la pipette et l'ouverture entre les toiles au niveau de chaque élément alvéolaire peut facilement être réalisée grâce à une garniture convenable prévue sur l'extrémité libre de la pipette. De préférence, lesdites pipettes d'injection sont solidaires du tambour. Suivant une variante, lesdites pipettes sont montées sur un support mobile entraîné en synchronisme avec ledit tambour. Suivant un mode de réalisation particulièrement simple et peu coûteux, les- dits moyens de commande des pipettes comprennent une came fixe prévue au niveau dudit second secteur angulaire et qui coopère avec une surface de guidage prévue sur chaque pipette pour amener celle-ci dans sa position de repos. Suivant une variante, lesdits moyens de commande des pipettes d'injection comprennent pour chaque pipette un vérin à double effet disposé entre le tambour et la pipette et dont le circuit de commande comprend un contacteur électrique 3 2507098 actionné par une came fixe dispc 3 ée au niveau dudit second secteur angulaire. Enfin, pour permettre une évacuation parfaite des gâteaux solides, le dis- positif selon l'invention comprend au niveau dudit second secteur angulaire des moyens de guidage servant à éloigner les deux toiles filtrantes l'une de l'autre. Le dispositif selon l'invention réunit ainsi les avantages d'une surface fil- trante doublée et ceux d'une structure simple et d'un fonctionnement parfait et fiable d'un dispositif comprenant une seule toile filtrante. De plus, selon l'invention, le dispositif comprend des moyens pour relier les orifices d'évacuation des cannelures des éléments alvéolaires à une source d'air comprimé de séchage et à une source de l'eau de lavage et pour relier les orifices d'évacuation du tambour à un conduit d'évacuation de l'air ou de l'eau ainsi in- jectés. Grâce à cette disposition, on peut procéder à un lavage et/ou séchage des gâteaux formés. Suivant un autre mode de réalisation particulièrement avantageux du dispo- sitif, le fond de l'alvéole de chaque élément alvéolaire est recouvert d'un tapis mobile en direction radiale et dans lequel sont pratiques lesdites cannelures, les parties munies de cannelures dudit tapis du tambour étant également mobiles en direction radiale et des moyens étant prévus pour envoyer un fluide de compactage entre lesdits tapis et le fond de l'alvéole et le tambour respectivement. D'autres réalisations et avantages de l'invention ressortiront de la des- cription qui va suivre et en se référant aux dessins annexés montrant, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du filtre selon l'invention et sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un filtre selon l'invention dans sa position de filtrage dans laquelle le tambour et les toiles filtrantes sont immobilisés, la figure 2 est une vue en coupe verticale du filtre représenté à la figure 1 dans sa position d'ouverture dans laquelle est évacué le gâteau retenu entre les deux toiles filtrantes, les figures 3 et 4 sont des vues en coupe schématiques montrant deux modes de réalisation d'une pipette pour l'injection des liquides chargés dans les cham- bres de filtrage du filtre selon l'invention, et la figure 5 est une vue en élévation latérale schématique avec certaines parties en coupe du filtre selon l'invention représenté aux figures 1 et 2. Le filtre selon l'invention représenté ici comprend un tambour 1 monté sur un arbre 2 et qui peut être entraîné par un moteur non représenté. Autour du tambour 1 est disposée une frette 3 constituée par une bande métal- lique dont les extrémités sont retenues par des éléments d'ancrage 4, 5 La frette 3 s'étend sur la plus grande partie du pourtour du tambour mais une partie inféri- -4- eure du tambour 1 reste dégagée pour permettre l'évacuation des gâteaux de filtra- ge comme décrit en détail ci-dessous Sous la frette 3 est disposée une ou plu- sieurs enveloppes gonflables 6 reliées à une source d'air comprimé non représen- tée ici Sous l'enveloppe 6 est prévue une série d'éléments filtrants 7 mobiles en direction radiale entre deux positions de service prédéterminées. Chaque élément filtrant présente, sur sa face intérieure, un alvéole 9 cein- turé par une bordure 10 de sorte qu'il délimite une chambre de filtration lors- qu'il est appliqué par ses bordures 10 sur le tambour 1 sous l'action de l'élé- ment gonflable 7 Le fond de l'alvéole 9 est muni de cannelures 11 qui communi- quent avec un orifice latéral (non représenté) pour l'évacuation du liquide clair. Les cannelures Il ne sont représentées aux figures 1 et 2 que pour un seul élé- ment filtrant 7. Entre le tambour 1 et les éléments filtrants 7 sont prévues deux toiles fil- trantes 12, 13 se présentant sous forme d'une bande disposée en boucle fermée Au niveau de la partie angulaire inférieure dégagée du tambour 1, les toiles filtran- tes 12, 13 quittent le tambour 1 et sont guidées sur des rouleaux de renvoi 14, , 16, 17, 18, 19, 20 pour la toile extérieure 12 et 21, 22, 23, 24 pour la toi- le intérieure 13 Les toiles filtrantes sont maintenues tendues par des disposi- tifs tendeurs 25, 26 Dans les trajectoires extérieures des toiles filtrantes 12, 13 sont prévus des racleurs 27, 28 et des postes de lavage 29, 30 assurant un net- toyage complet des toiles entre chaque phase de filtration Ce nettoyage des toi- les 12, 13 est essentiel pour le bon fonctionnement du filtre. Au-dessous des rouleaux 20 et 24 qui servent à éloigner les toiles 12 et 13 l'une de l'autre, est prévu un transporteur à tapis 31 pour l'évacuation des gâ- teaux de filtrage 32 comme représenté à la figure 2. La face extérieure du tambour 1 est revêtue d'un tapis en caoutchouc 33 qui présente, en regard des alvéoles 9 des éléments filtrants 7, des cannelures 34 communiquant avec un orifice latéral pour l'évacuation des liquides clairs En regard des bordures 10 des éléments filtrants 7, la surface extérieure du tapis 33 est lisse pour assurer une bonne étanchéité de chaque chambre de filtration délimitée par ces bordures Suivant une variante, les cannelures 34 peuvent être pratiquées directement dans la surface extérieure de la chemise du tambour 1 et dans ce cas il n'est plus nécessaire de prévoir le tapis en caoutchouc 33. Pour l'alimentation du liquide chargé, le filtre selon l'invention comporte pour chaque chambre de filtration, c'est-à-dire pour chaque élément filtrant 7, au moins une pipette d'injection 35 pouvant être engagée entre les deux toiles filtrantes 12, 13 comme représenté en détail aux figures 3 et 4 Les pipettes 35 sont disposées à au moins l'une des extrémités latérales du tambour 1 et sont re- liées chacune par l'intermédiaire d'un flexible 36 et d'un conduit 37 à un dispo- sitif de distribution et d'alimentation 38 comprenant un joint tournant 39 alimen- -5- té en liquide chargé à travers une canalisation 40. Comme on le voit à la figure 3 et à la figure 4, chaque pipette 35 est cons- tituée d'un tube coudé 41 présentant, à l'extrémité de sa branche libre une gar- niture d'étanchéité 42 Le tube 41 est monté par son autre branche 43 sur un pi- vot 44 prévu sur le tambour 1 du filtre Dans sa position d'injection représentée en traits pleins aux figures 3 et 4, l'extrémité de la branche libre s'étend avec sa garniture 42 à travers une ouverture 45 ménagée entre le tambour 1 et les élé- ments filtrants 7, et ainsi entre les toiles 12, 13 dans la chambre de filtration formée par un alvéole 9 Le liquide chargé peut alors être envoyé à travers la pipette 35 dans cette chambre. Lors de l'évacuation des gâteaux les pipettes 35 doivent être dégagées et être séparées des toiles 12, 13 A cet effet, le bâti du filtre comporte au ni- veau de la partie dégagée inférieure du tambour 1 une came 46 commandant le pivo- tement vers l'extérieur de chaque pipette 35 lorsque celle-ci arrive au niveau de la partie dégagée du tambour Dans le mode de réalisation représenté à la figure 3, la came 46 coopère directement avec une surface de guidage 47 prévue sur la branche verticale 43 de la pipette 35 et un ressort de rappel 48 tend à maintenir celle-ci dans sa position d'injection Par contre, suivant le mode de réalisation représenté à la figure 4, la came 46 actionne un contacteur électrique (non repré- senté) inséré dans le circuit de commande d'un vérin à double effet 49 prévu en- tre le tambour 1 et la branche verticale 43 de la pipette 35 et qui peut amener celle-ci de sa position d'injection entre les deux toiles 12, 13 dans une posi- tion de dégagement à l'extérieur des toiles. Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, le filtre com- prend pour chaque chambre de filtration trois pipettes d'injection assurant un chargement rapide et une réduction du temps mort entre chaque phase de filtrage. Le filtre selon l'invention fonctionne de la manière suivante: Pendant la phase de filtration le tambour 1 et les toiles 12, 13 sont immo- bilisés L'enveloppe 6 est gonflée et applique ainsi les éléments filtrants 7 sur le tambour 1 et on réalise ainsi une série de chambres de filtration étanches. Ces pipettes 35 sont amenées dans leur position d'injection à l'intérieur des ouvertures 45 La pompe 39 est mise en marche et refoule le liquide chargé à tra- vers les conduits 37, 36 et les pipettes 35 dans chaque chambre de filtration. Le liquide clair traverse les deux toiles filtrantes 12, 13 et s'écoule à travers les cannelures 11 des éléments 7 et les cannelures 34 du tapis 33 ou du tambour et est ainsi évacué à travers les orifices latéraux de récupération Pendant cet- te opération, il se forme dans chaque chambre entre les toiles filtrantes 12, 13 un gâteau de matières solides (figure 1). Lorsque la densité et la teneur en humidité atteignent des valeurs prédéter- minées convenables, l'enveloppe 6 est dégonflée et s'éloigne ainsi du tambour 1 6 - et des gâteaux solides formés entre les toiles filtrantes (figure 2) Maintenant sont mis en marche les moyens d'entraînement du tambour 1 et des toiles 12, 13 pour faire avancer ces éléments dans le sens des flèches représentées à la figu- re 2 Lors de cette rotation du tambour, la surface de guidage 47 (figure 3) ou le contacteur du circuit de commande du vérin 49 rencontrent la came 46 qui commande ainsi le pivotement des pipettes 35 Les pipettes sont dégagées des trous 45 lorsque les toiles 12, 13 sont éloignées l'une de l'autre grâce aux rouleaux 20 et 24 et ensuite les gâteaux 32 tombent sur le transporteur 31 Les racleurs 27, 28 nettoyent la face des toiles qui est en contact avec les gâteaux et les dispositifs de lavage 29, 30 complètent ce travail. Après l'évacuation des gâteaux de toutes les chambres de filtration, on peut immédiatement procéder à une nouvelle opération de filtrage. Pour réaliser un séchage des gâteaux formés entre les toiles 12, 13, le dispositif comprend des moyens (non représentés) pour relier les orifices d'é- vacuation des cannelures 11 des éléments filtrants 7 à une source d'air compri- mé qui s'écoule ainsi à travers la toile extérieure 12, les gâteaux 32 et la toile intérieure 13 et est récupéré à travers les cannelures 34 du tapis 33 du tambour 1 aux niveaux des orifices d'évacuation de celles-ci. De la même manière, on peut envoyer un liquide de lavage à travers les ga- teaux formés. Dans certains cas, on souhaite réaliser un compactage des gâteaux formés avant leur évacuation du dispositif de filtration Dans ce cas, les parties du tapis 33 situées en regard des alvéoles 9 sont mobiles en direction radiale et le fond des alvéoles 9 est recouvert d'un tapis (non représenté) dans lequel sont réalisées les cannelures 11 Ce dernier tapis est également mobile en direction radiale De plus, le dispositif comprend dans ce cas des moyens (non représen- tés) pour envoyer un fluide sous pression entre le tambour 1 et les parties mo- biles du tapis 34 et entre le fond des alvéoles 9 et leur tapis pour faire dé- placer le tapis 34 en direction radiale vers l'extérieur et les tapis des alvé- oles en direction radiale vers l'intérieur de façon à compacter les gâteaux 32 formés entre les deux toiles 12 et 13. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ici mais on peut y apporter de nombreuses modifications sans pour cela sortie du cadre de l'invention. 7 - R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de filtration du type comprenant un tambour rotatif ( 1) mon- té sur un bâti fixe, une première toile filtrante continue ( 12) enveloppant un premier secteur angulaire du tambour ( 1) et s'écartant de ce dernier dans un second secteur angulaire, une série d'éléments alvéolaires ( 7) entourant ledit premier secteur et qui comprennent chacun en regard du tambour ( 1) un alvéole ( 9) délimité par une bordure continue ( 10) et dont le fond présente des canne- lures ( 11) communiquant avec un orifice d'évacuation du liquide clair, des moyens de commande ( 6,8) permettant d'appliquer lesdits éléments alvéolaires ( 7) en direction radiale sur le tambour ( 1) et de les éloigner de ce dernier, et des moyens d'injection latéraux ( 35) pour envoyer un liquide chargé à fil- trer dans l'espace délimité entre le tambour ( 1) et les éléments alvéolaires ( 7) lorsque ceux-ci sont appliqués contre le tambour ( 1) caractérisé en ce qu'il comprend de plus une deuxième toile filtrante continue ( 13) enveloppant également ledit premier secteur et s'écartant du tambour ( 1) dans ledit second secteur angulaire, la face extérieure du tambour ( 1) présentant en regard de chacun desdits alvéoles ( 9) une série de cannelures ( 34) communiquant avec un orifice de récupération de liquide clair. 2 Dispositif de filtration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tambour ( 1) comprend un revêtement extérieur formé par un tapis en une matière souple ( 33) dans lequel sont réalisées lesdites cannelures ( 34). 3 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande ( 6,8) sont constitués par une enveloppe gonflable ( 6) disposée entre lesdits éléments alvéolaires ( 7) et une frette extérieure fixe ( 3). 4 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection de liquide chargé ( 35) comprennent pour chaque élément alvéolaire ( 7) au moins une pipette d'injection latérale ( 35) reliée à une source de liquide chargé ( 40) et qui est montée mo- bile entre une position d'injection dans laquelle son extrémité libre s'étend entre les deux toiles ( 12, 13) dans la chambre de filtration délimitée entre le tambour ( 1) et l'élément alvéolaire ( 7) correspondant et une position de repos dans laquelle elle s'étend à l'extérieur de cette chambre et est dégagée des deux toiles filtrantes ( 12, 13),des moyens de commande ( 46 à 49) étant prévus pour amener chaque pipette ( 35) dans sa position de repos lorsqu'elle arrive au niveau dudit second secteur angulaire et pour la ramener dans sa position 8 - d'injection lorsqu'elle quitte ce secteur. Dispositif de filtration suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites pipettes d'injection ( 35) sont solidaires du tambour ( 1). 6 Dispositif de filtration suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites pipettes ( 35) sont montées sur un support mobile entrainé en syn- chronisme avec ledit tambour ( 1). 7 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque pipette ( 35) comporte à son extrémité libre destinée à être engagée entre les toiles filtrantes ( 12, 13) une garniture d'é- tanchéité ( 42). 8 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des pipettes ( 35) compren- nent une came fixe ( 46) prévue au niveau dudit second secteur angulaire et qui coopère avec une surface de guidage ( 47) prévue sur chaque pipette ( 35) pour amener celle-ci dans sa position de repos. 9 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande des pipettes d'injection ( 35) comprennent pour chaque pipette un vérin à double effet ( 49) disposé entre le tambour ( 1) et la pipette ( 35) et dont le circuit de commande comprend un contacteur électrique actionné par une came fixe ( 46) disposée au niveau dudit second secteur angulaire. Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend au niveau dudit second secteur angulaire des moyens de guidage ( 20, 24) servant à éloigner les deux toiles filtrantes ( 12, 13) l'une de l'autre. 11 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour relier les orifices d'é- vacuation des cannelures ( 11) des éléments alvéolaires ( 7) à une source d'air comprimé de séchage et à une source de l'eau de lavage et pour relier les ori- fices d'évacuation des cannelures ( 34) du tambour ( 1) à un conduit d'évacuation de l'air ou de l'eau ainsi injectés. 12 Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 2 9 - à 11, caractérisé en ce que le fond de l'alvéole ( 9) de chaque élément alvéo- laire ( 7) est recouvert d'un tapis mobile en direction radiale et dans lequel sont pratiquées lesdites cannelures ( 11), les parties munies de cannelures dudit tapis du tambour ( 1) étant également mobiles en direction radiale et des moyens étant prévus pour envoyer un fluide de compactage entre lesdits tapis ( 34) et le fond de l'alvéole ( 9) et le tambour ( 1) respectivement.