Brevet FR2511895A1 — publié le 19830304

La présente invention se rapporte à une plaque de support, destinée à soutenir l'élément de filtration d'une centrifugeuse, notamment d'une centrifugeuse à fonctionnement en discontinu, et pouvant être insérée dans la face interne de l'enveloppe d'un tambour d'essorage sensiblement cylindrique de cette centrifugeuse Une telle plaque est utilisée dans ce qu'on appelle une centrifugeuse rotative à siphon, décrite dans le brevet DE-2 260 461 Il est connu, dans des centrifu- geuses à filtration fonctionnant en discontinu, d'évacuer le filtrat par de nombreux trous percés dans l'enveloppe du tambour d'essorage Au-dessus de ces trous, se trouvent un tissu à mailles grossières et un tissu à mailles fines qui, supportant l'élément de filtration proprement dit qui y repose, peuvent consister en des tissus textiles ou métalliques, voire en des tôles criblées de très petits trous Il se produit très souvent entre ces trous des dépôts de matière solide qui s'accrochent dans les mailles des tissus de support et qui, réduisant la surface ouverte de filtration, diminuent ainsi la capacité de filtration. Dans des centrifugeuses rotatives à siphon, dans lesquelles une seule et unique rangée de trous est par exemple ménagée à proximité du fond du tambour d'essorage, on utilisez à la place du tissu de support à mailles grossières, des- baguettes de support orientées coaxialement, de telle sorte que le filtrat puisse passer sans entrave entre ces baguettes pour atteindre la rangée de trous Dans ce cas, les coûts de fabrication du tambour d'essorage sont moins élevés et le risque de dépôts de matière solide est moindre Toutefois, il se produit là encore des obstructions, en particulier dans la région du tambour d'essorage dans laquelle la quantité de filtrat est faible, c'est-à-dire du côté de ce tambour opposé à la rangée de trous Dans cette région, le filtrat se répartit sur la surface de l'enveloppe du tambour qui est seulement réduite par les baguettes de support, ce qui peut provoquer aisément des dépôts de matière solide Un autre inconvénient de ce type de réalisation réside dans le fait que les baguettes de support nécessitent une structure de portée compliquée et 2 2511895 onéreuse, étant donné qu'elles doivent être fixées parallèle- ment ou selon une configuration légèrement conique. Toutes les formes de réalisation citées accusent le défaut plus ou moins affirmé de permettre des obstructions et de rendre compliquée leur suppression La présente inven- tion a par conséquent pour objet de proposer une plaque de support qui ne comporte pas les inconvénients précités, dans laquelle le risque d'obstruction est considérablement diminué tout en permettant dans le même temps un échange rapide, et dans laquelle le tamis dispose cependant de manière simple d'un bon appui, même en présence de fortes pressions d'aspira- tion, comme par exemple dans le cas de la centrifugeuse rotative à siphon du brevet sus-mentionné DE-2 260 461. Selon les caractéristiques essentielles de la plaque de support selon l'invention, cette plaque, réalisée de préférence en matière plastique et présentant en particu- lier une forme rectangulaireest dotée de canauxparcourus par le filtrat et dont la section peut être modifiée de telle sorte que cette section soit petite dans les zones o la quantité de filtrat est faible et plus grande dans les zones o cette quantité de filtrat et le débit de ce filtrat sont plus grands, les espacements mutuels et la largeur desdits canaux étant choisis de manière que l'élément de filtration puisse être placé directement sur la face supérieure de la plaque de support Non seulement cette plaque peut être remplacée facilement, mais elle est en plus munie d'un réseau de canaux qui, parcourus par le filtrat et ouverts en direction de l'espace interne du tambour, sont conçus pour permettre un écoulement du fitrat tel que la vitesse d'écoulement de ce filtrat soit minimale, ce qui évite un dépôt des matières solides également renfermées par ce filtrat, donc une obstruc- tion des canaux d'évacuation Lorsque la quantité de filtrat est faible, les canaux parcourus par ce filtrat sont étroits ou ils présentent une forte inclinaison Cette forme de réali- sation desdits canaux serait très compliquée et onéreuse si les plaques de support n'étaient pas insérables et, de surcroît, elle serait déterminée une fois pour toutes en fonction de chaque type de tambour, ce qui ne permettrait pas une adapta- tion à différentes natures de suspensions La configuration des canaux de passage du filtrat peut être modifiée dans de larges limites; il convient seulement de veiller à la présence d'un support suffisant de l'élément de filtration, ce qui est aisément possible avec la plaque de support Ainsi, bien que la durée d'utilisation de cet élément de filtration soit accrue et qu'il soit en outre possible de choisir des tamis plus fins et donc plus sensibles, la présence du tissu de support devient superflue. La forme de réalisation proposée de la plaque de support comporte des avantagesnotamment en présence de centrifugeuses rotatives à siphon, car il peut désormais être mieux tiré parti de l'effet d'aspiration de ces centri- fugeuses sans qu'une détérioration de l'élément de filtration soit à craindre Les plaques de support pouvant être obtenues aisément et à peu de frais (notamment lorsqu'elles sont fabriquées en une matière plastique injectée) peuvent être facilement adaptées, par les sections de leurs canaux, à la quantité de filtrat effectivement rencontrée, ce qui permet d'obtenir partout une vitesse d'écoulement grande et uniforme Fondamentalement, l'écoulement du filtrat par des canaux lisses confère l'avantage d'une évacuation aisée, ce qui permet de maintenir faibles les pertes de pression d'aspiration dans le cas des centrifugeuses rotatives à siphon. Selon une autre caractéristique de l'invention, les canaux parcourus par le filtrat peuvent être inclinés vers le bas (radialement vers l'extérieur) dans la direction de l'écoulement Cela permet auxdits canaux de présenter partout une largeur uniforme, ce qui, non seulement, entraîne des avantages du point de vue de la fabrication, mais assure également une surface d'appui la plus grande possible pour l'élément de filtration. Dans une caractéristique de l'invention, lorsque les canaux parcourus par le filtrat sont à l'état incorporé dans le tambour d'essorage, ils peuvent être perpendiculaires à l'axe de ce-tambour, délimiter entre eux des nervures et être reliés à une-rigole principale qui, parcourue par le filtrat et perpendiculaire auxdits canaux, débouche dans un orifice d'évacuation Cela permet de donner aux canaux une inclinaison considérable, du fait que les plaques de support sont généralement rectangulaires et insérées dans le tambour-d'esso-. rage parallèlement à l'axe de ce dernier Si l'inclinaison était orientée dans cette direction, elle devrait néces- sairement être faible, ou bien la plaque de support en soi devrait pour cette raison être très épaisse, ce qui augmente- rait le poids et diminuerait la surface filtrante En revanche, des canaux perpendiculaires sont relativement courts et leur inclinaison peut davantage tirer parti de l'épaisseur de la plaque de support. Conformément à l'invention 1 pour amplifier encore cet avantage, les canaux parcourus par le filtrat peuvent être disposés en deux rangées de part et d'autre de la rigole principale et présenter des fonds dont la surface est inclinée en direction de leurs axes longitudinaux. Selon l'invention, la rigole principale>disposée de préférence dans l'axe longitudinal>peut former, avec les régions adjacentes des canaux, une pièce insérable pouvant être enlevée par-en haut ou par-en bas Ainsi, une partie de la plaque de support est en soi accessible et remplaçable et il est encore plus facile-de donner une configuration aux canaux (canaux parcourus par le filtrat et rigole principale). Selon d'autres formes de réalisation avantageuses de la plaque de support, lorsque la pièce insérable est démontable par-en haut, la rigole principale peut être disposée à la face inférieure de cette pièce insérable et être ouverte vers le bas En outre, cette rigole principale peut être composée de deux gorges orientées dans le sens longitudinal et communiquant chacune avec une rangée de canaux. L'agencement de plaques individuelles de support dans le tambour d'essorage permet à une suspension passant entre ce tambour et- les faces extrêmes de ces plaques de parvenir entre lesdites plaques de support et la face interne de l'enveloppe du tambour d'essorage, et de s'écouler dans ce tambour, par l'intermédiaire des trous d'évacuation, en même temps que le filtrat Si cela est en soi déjà très désavantageux, la suspension qui s'écoule de la sorte est à même de provoquer une usure des plaques de support,fabriquées par exemple en matière plastique, ce qui entraîne une évacuation accrue de la suspension par le trajet réservé au filtrat Conformément à l'invention, l'écoulement du filtrat vers l'extérieur de la plaque de support peut parvenir à un embout saillant vers le bas (radialement vers l'extérieur), qui est pourvu d'une garniture annulaire d'étanchéité et qui peut être emboîté dans un évidement correspondant ménagé dans le tambour d'essorage pour évacuer le filtrat Cette mesure empêche un tel écoulement de la suspension, étant donné que l'espace éventuellement disponible entre les plaques de support et le tambour d'essorage s'emplit de suspension qui, ensuite, ne peut pas s'évacuer mais s'immobilise, ce qui empêche une poursuite de la pénétration de cette suspension. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'embout peut déboucher dans la chambre collec- trice d'une centrifugeuse rotative à siphon Cela simplifie la forme de réalisation d'une centrifugeuse de ce type Dans cette dernière, l'important consiste surtout à maintenir la présence d'une colonne ininterrompue de filtrat disposée radialement à l'extérieur de l'élément de filtration D'une manière très avantageuse, l'embout peut en outre être utilisé pour fixer la plaque de support dans le tambour d'essorage. A son autre extrémité, ladite plaque de support peut être fixée audit tambour parallèlement à l'axe de ce dernier au moyen d'une simple liaison emboitable, le cas échéant en utilisant une bague d'écrasement. Dans une autre caractéristique de l'invention, la plaque de support fabriquée en matière plastique peut présenter des saignées longitudinales sur sa surface de contact, à la face interne de l'enveloppe du tambour d'essorage Ces saignées longitudinales, interrompues ou ininterrompues, permettent une flexion de la plaque de support dans une direction paral- lèle à son axe, si bien qu'une même plaque de support peut être utilisée avec des tambours d'essorage de diamètres différents, ou bien que des plaques de support fondamentale- ment de forme plane peuvent aussi être insérées dans des tambours d'essorage En effet, les saignées longitudinales autorisent une adaptation au diamètre de chaque tambour. De plus, une forme de réalisation simple de la plaque de support, sur laquelle l'élément filtrant peut être commodément appliqué, permet à cet-élément d'être soudé. A cet effet, conformément à l'invention, ledit élément de filtration, se présentant de préférence sous la forme d'un tamis métallique ou en matière plastique, peut être soudé sur le bord de la plaque de support fabriquée en matière plastique. Des fixations compliquées deviennent ainsi superflues Il est néanmoins possible de démonter par l'action de la chaleur (en l'arrachant par-en bas) un tamis défectueux et de souder un nouveau tamis. Enfin, selon d'autres caractéristiques spécifiques de l'invention, la plaque de support fabriquée en matière plastique peut comporter un organe augmentant son poids et se présentant notamment sous la forme d'une plaquette en tôle. Cette plaquette en tôle, servant ainsi d'organe augmentant le poids, peut être intercalée entre la surface du fond de la pièce insérable et la plaque de support Ces caractéristiques s'appliquent dans les cas o la plaque de support réalisée en matière plastique a une plus faible masse volumique que la suspension, ou bien lorsque le filtrat est de haute densité, ce qui entraîne le risque d'un entraînement de la plaque de support. L'invention va présent être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale avec coupe longitudinale partielle d'une plaque de support; la figure 2 est une vue en plan de cette plaque de support la figure 3 est une coupe transversale selon la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une élévation par-devant de ladite plaque; la figure 5 est une élévation latérale représentant une variante de réalisation d'une plaque de support incorporée dans une centrifugeuse rotative à siphon illustrée en coupe longitudinale; et la figure 6 est une vue en perspective représentant une plaque de support sur laquelle est soudé un tamis, ainsi que l'outil de soudage. Sur les figures 1 à 4, la référence 1 désigne une plaque de support qui, de forme rectangulaire et réalisée en matière plastique, est destinée à être incorporée axialement, dans le sens de sa longueur, dans le tambour d'essorage d'une centrifugeuse Une saillie 7 à l'extrémité de gauche de cette plaque l est introduite dans un évidement correspondant ménagé sur le tambour de la centrifugeuse et un cordon de caoutchouc ou élément analogue est inséré dans l'autre extrémité de cette plaque 1 A sa face inférieure, par laquelle elle est en contact avec l'enveloppe du tambour d'essorage, ladite plaque l présente quatre saignées longitu- dinales 9 qui permettent à cette plaque de support 1 (assurant la filtration et moulée par injection en une configuration plane) de fléchir et de s'adapter ainsi à la courbure de l'enveloppe du tambour d'essorage (figure 4). A la face supérieure de la plaque de support 1, se trouvent deux rangées de canaux transversaux 4 et 5 qui, assurant le passage du filtrat, débouchent respectivement, dans une région centrale au-dessous d'une nervure il, dans des gorges 2 a et 2 b d'une rigole principale 2 parcourue par le filtrat et conduisant à un orifice 8 d'évacuation de ce filtrat Cette rigole principale 2, ainsi que des tronçons des canaux 4 et 5, sont incorporés dans une pièce individuelle insérable 6 qui est introduite dans un logement 10 pratiqué dans la plaque de support 1 Etant donné que les canaux 4 et 5 sont librement accessibles par en-haut et que les gorges 2 a et 2 b de la rigole principale 2 peuvent être librement atteintes par en-bas, la fabrication de la plaque de support 1 est simple, tout en permettant aisément d'obtenir la confi- guration et le dimensionnement souhaités des canaux assurant l'évacuation du filtrat Comme le montre la figure 3, les canaux 4 et 5 sont inclinés vers le centre sur leur face inférieure; leur section s'agrandit ainsi dans la direction de l'écoulement Une plaquette de tale 24, servant à augmenter le poids-de la plaque 1, est intercalée entre cette plaque 1 et la pièce insérable 6 Les canaux 4 et 5 délimitent entre eux des nervures 3. Dans le cas d'une plaque de support 12 représentée sur la figure 5, une rigole principale 13 parcourue par le filtrat s'agrandit également en direction de l'écoulement, o est disposé un embout 15 Ce dernier présente une longueur suffisante pour faire saillie, par un évidement 18 ménagé dans l'enveloppe 20 d'un tambour d'essorage 17 d'une centri- fugeuse rotative à siphon, dans une chambre annulaire collec- trice 19 située radialement à l'extérieur de la plaque de support 12 et délimitée par une enveloppe annulaire protectri- ce 22 Avec le concours d'une garniture annulaire d'étanchéité 16, l'écoulement d'une suspension située entre les plaques de support 12 et le tambour d'essorage 17 est empêché et l'on obtient de manière simple la colonne de filtrat cohérente nécessaire pour ce type de centrifugation, qui provoque la forte pression d'aspiration Les moyens d'acheminement (tube décolleté), qui aspirent le filtrat hors de la chambre collectrice 19, ne sont pas représentés. A son extrémité de gauche, la plaque de support 12 est fixée à la saillie 7 qui est emboîtée dans un évidement du tambour d'essorage 17 et, à son extrémité de droite, ladite plaque est maintenue fermement dans cette position par une bague profilée 21 en caoutchouc, insérée dans un espace intermédiaire et dans une creusure. La figure 6 représente la plaque de support 1 ou 12, sur les régions périphériques de laquelle un tamis 14 en métal ou en matière plastique est soudé Il est nécessaire pour cela d'utiliser un fer à souder 23 ou un outil analogue, qui est fortement chauffé de manière à provoquer la fusion de la matière plastique constituant la plaque de support 1 ou 12 et éventuellement de celle constituant le tamis 14, afin de créer une liaison intime et mutuelle de ces deux parties. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la plaque de support décrite et représentée, sans sortir du cadre de l'invention. 251 '1895 REVENDICATIONS l Plaque de support, destinée à soutenir l'élé- ment de filtration d'une centrifugeuse, notamment d'une centrifugeuse à fonctionnement en discontinu, et pouvant être insérée dans la face interne de l'enveloppe d'un tam- bour d'essorage sensiblement cylindrique de ladite centrifu- geuse, plaque caractérisée par le fait que, réalisée de préférence en matière plastique et présentant notamment une forme rectangulaire, cette plaque (l; 12) est dotée de îO canaux ( 4, 5) parcourus par le filtrat et dont la section peut être modifiée de telle sorte que cette section soit petite dans les zones o la quantité de filtrat est faible, et plus grande dans les zones o cette quantité de filtrat et le débit de ce filtrat sont plus grands. 2 Plaque de support selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les espacements mutuels et la largeur des canaux ( 4, 5) sont choisis de manière que l'élément de filtration ( 14) puisse être placé directement sur la face supérieure de cette plaque de support (l; 12). 3 Plaque de support selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisée par le fait que les canaux ( 4, 5) parcourus par le filtrat sont inclinés vers le bas (radia- lement vers l'extérieur) dans la direction de l'écoulement. 4 Plaque de support selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que,lorsque les canaux ( 4, 5) sont à l'état incorporé dans le tambour d'essorage, ils sont perpendiculaires à l'axe de ce tambour ils délimitent entre eux des nervures ( 3) et ils sont reliés à une rigole principale ( 2; 13) qui, parcourue par le fil- trat et perpendiculaire auxdits canaux, débouche dans un orifice d'évacuation ( 8). Plaque de support selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la rigole principale ( 2), par- courue par le filtrat et disposée de préférence dans l'axe longitudinal, forme, avec les régions adjacentes des canaux ( 4, 5), une pièce insérable ( 6) pouvant être démontée par en haut ou par en bas. 6 Plaque de support selon la revendication 5, caractérisée par le fait que, lorsque la pièce insérable ( 6) est démontable par en-haut, la rigole principale ( 2) est disposée à la face inférieure de cette pièce insérable ( 6) et est ouverte vers le bas. 7 Plaque de support selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les canaux ( 4, 5) sont disposés en deux rangées de part et d'autre de la rigole principale ( 2) parcourue par le filtrat, et présentent des fonds dont la surface est inclinée en direction de leurs axes longitu- dinaux. 8 Plaque de support selon la revendication 7, caractérisée par le fait que la rigole principale ( 2) se compose de deux gorges ( 2 a, 2 b) orientées dans le sens lon- gitudinal et communiquant chacune avec une rangée de canaux ( 4, 5). 9 Plaque de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, équipant de préférence des centrifugeuses dont les tambours d'essorage présentent seu- lement une rangée de trous d'évacuation du filtrat, ménagée notamment à proximité du fond desdits tambours, plaque caractérisée par le fait que l'écoulement du filtrat vers l'extérieur de ladite plaque ( 1) aboutit à un embout ( 15) saillant vers le bas (radialement vers l'extérieur), qui est pourvu d'une garniture annulaire d'étanchéité ( 16) et qui peut être emboîté dans un évidement correspondant ( 18) ménagé dans le tambour d'essorage ( 17) pour évacuer le filtrat. Plaque de support selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'embout ( 15) débouche dans la chambre collectrice ( 19) d'une centrifugeuse rotative à siphon. 11 Plaque de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que cette plaque ( 1), fabriquée en matière plastique, pré- sente des saignées longitudinales ( 9) sur sa surface de contact (à la face interne de l'enveloppe du tambour d'es- sorage). 12 Plaque de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'élément de filtration, se présentant de préférence sous la forme d'un tamis ( 14) métallique ou en matière plastique, est soudé sur le bord de ladite plaque de support (l; 12) fabriquée en matière plastique. 13 Plaque de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que cette plaque ( 1), fabriquée en matière plastique, comporte un organe augmentant son poids et se présentant notamment sous la forme d'une plaquette en tôle ( 24). 14 Plaque de support selon la revendication et l'une des revendications 6 et 13, caractérisée par le fait que la plaquette en t 6 le ( 24), servant d'organe aug- mentant le poids, est intercalée entre la surface du fond de la pièce insérable ( 6) et ladite plaque de support ( 1).