Brevet FR2584940A1 — publié le 19870123

PROCEDE ET DISPOSITIFS PERMETTANT UN ECARTEMENT RAPIDE ET PRECIS DES PLATEAUX LORS DE L'OUVERTURE D'UN FILTRE-PRESSE. Les filtres-presses sont bien connus,pour la séparation du solide et du liquide formant ensemble une bouillie,dans de nombreuses industries et traitements d'eaux. Ils sont à plateaux chambrés (chaque chambre creusée dans un plateau reçoit la. moitié du gâteau final) ou b plateaux et cadres (plateaux plus minces,chaque gateau se formant dans un cadre) Ce qui sera décrit et revendiqué ci-après s'applique aux deux systèmes, Les élément# ci-dessus sont fortement serrés entr'eux pour les opérations utiles pour la séparation, Quand elles sont ter minées,il faut ouvrir le filtre pour distancer ces éléments. Par cet écartement --que les techniciens appellent souvent Udistancementw ,mot non français,mais utilisé en traduction dans des langues étrangères-- les gEteaux tombent naturellement ou sont raclés manuellement. -- Dans le description ci-après seulement,le terme"distancement" est parfois utilisé Les moyens modernes de compression par membranes haute pression permettent dans de nombreux cas,d'obtèÎnir des gâteaux compacts, assez secs pour tomber aisément. Il faut ensuite refermer le filtre pour un nouveau cycle. Les temps requis pour l'ouverture du filtre-presse,l'écartement des plateaux ( il ne sera plus fait ci-après,mention de plateaux chambrés ou de plateaux et cadres), la chute des g#teaux,la fermeture du filtre, sont des temps morts diminuant sa production effective. Il y a donc intérêt à les réduire au iaximum,c'est un pre mier objectif de l'invention. Un deuxième obJectif est de distancer isolément chaque plateau, pour permettre des déplacements courts de ces éléments,par un vérin court (prix, encombrement). Un troisième objectif est de rendre automatique (sans main d'oeuvre) les opérations des temps norts,comme le sont gé néralelent les opérations utiles,donc d'automatiser int4- gralement le filtre-presse. Dans l'état actuel de la technique sont appliqués trois moyens de distancer les plateaux. a) xanuellement.Deux ouvriers de part et d'autre du filtre séparent un plateau b la fois. Pour un filtre,par exemple de 24 plateaux,les temps morts sont au moins de trente iinutes.Si les cycles d'opérations utiles sont assez courts, du personnel est occupé en permanence, La course du vérin est de + 700 pour les abcès. b) mécanisation du distsncement,par chaînes et cliquets. Une de chaque côté du filtre-presse, deux solides chaînes sont entraînées sur des pignons reliés entr'eux et mis en rotation par un motoréducteur de vitesse. Sur chaque chat- ne est fixé un boîtier avec système électrique de commande alternative du moteur0 Chaque boîtier possède un cliquet basculant. Le vérin s'étant rétracté,les chaines-sont mises en rotation.Chaque cliquet vient s'appuyer sur une poignée fixée de chaque côté du premier plateau et le fait avancer d'au moins 600 mm.Le système électrique arrête la rotation des chaînes et leur commande un retour en arrière Jusqu' ce que chaque cliquet bascule et se redresse derri ère chaque poignée du plateau suivant.La rotation des chaînes est inversée,avançant ce plateau et ainsi de suite. Pour un filtre-presse à 24 plateaux,les temps morts sont d'environ dix minutes.La course du vérin est de t 600 mm. c) Fixés aux plateaux,des distanceurs à trou oblong permettent d'écarter les plateaux par la rétractation du vérin et de les serrer par poussée du vérin. Si celui-ci intervenait pour 24 plateau*ila bis,sa course serait d'au moins 1600 mm. Pour éviter l'emploi d'un tel engin,le retrait de celui-ci à l'ouverture du filtre,ne concerne qu'une partie des plateaux,soit un bloc de plateaux. Des dispositifs à vérins complémentaires vont saisir le plateau qui suit ce premier bloc et distancent les plateaux d'un second bloc0Nais le nombre de plateaux par bloc doit être limité,les efforts sur les distanceurs croissant du premier au dernier plateau du bloc,le nombre de blocs étant aussi limité (encombrement mécanique,par des vérins complémentaires). La durée des temps morts est de cinq à six minutes et la course du vérin principal est d'environ 800 Mb Pour répondre aux objectifs ci-avant cités,suivant l'invention,le filtre-presse utilise un procédé et des moyens avantageuxtotalement différents,comme il découle de la description et des dessins annexés : Pig.I s vue schématique d'un filtre-presse et le procédé de distancement. Fig Il: alternative de montage des moyens de distancement Fig III: Dispositifs de commande des dits moyens Fig IV : Alternative des dispositifs de commande. Fig V : vue perpendiculaire à celle de la Pig IV. Le filtre-presse comprend une plaque fixe de rond (1) et une plaque fixe de pied (2) reliées par des tirants (3) le tout formant l'ossature de résistance du filtre. La plaque (2) porte un vérin puissant,double effet (4)hydraulique ou mécanique,qni peut pousser ou rétracter une plaque mobile (5) résistante. Entre (1) et (5) vient une pluralité de plateaux,dont les deux extrêmes (6-6a) sont fixés par des attaches (7) respectivement à (1) et (5). Ils ne portent pas de moyens de distancement. Les autres (8) sont identiques et portent chacun une four che (9) avec un axe entouré par un tube/rouleau (10). Au dessus et permettant le libre passage de (10) viennent des écarteurs (11) de section triangulaire ou autre,mais ayant un pan incliné (12) qui,si l'on fait descendre sui vant la flèche X chaque écarteur,celui-ci attaque chaque rouleau (10) et le pousse dans le sens de la flèche Y, entraînant le plateau (8) d'une distance étant fonction de l'inclinaison et de la dimension du pan incliné (12). Cette distance est celle de l'épaisseur du gâteau filtré plus un supplément de passage de vingt millimètres env. Le procédé est donc : le vérin (4) se rétractant entraîne la plaque mobile (5) et le plateau (6a) y relié. Le gâteau formé entre (6a) et le premier plateau (8) tombe. L'écarteur (11) descend et pousse ce dit plateau,contre(6a) Le gâteau entre le premier et le deuxième plateau tombe,et I ainsi de suite, chaque écarteur descendant à tour de rôle et remontant à sa position d'origine,de suite après son action de disstancement. Pour faciliter le déplacement des plateaux (8) et de la plaque (5),ceux-ci sont supportés par des roulettes (13) roulant par ex.sur le tirant (3) supé rieur. Quand l'évacuation des gâteaux est terminée et tous les écarteurs relevés,le vérin (4 )referme le filtre-presse pour recommencer un nouveau cycle opérationnel. Première conclusion: Le vérin est très court.Sa course,en effet pour un gâteau de 40 mm + espace 20mm est de 60 mm, (à comparer aux courses précédentes,dans l'état actuel). Il est évident -Fig II- qu'un écarteur (11) peut être fixé sur le plateau (8),la fourche (9) et rouleau (10) prenant sa place. Il est évident , en alternative, que l'écarteur pourrait se déplacer latéralement (en alternative fourche et rouleau), le rouleau (10) étant vertical. Il est évident encore,que des écarteurs - un de chaque côté d'un plateau-peuvent agir sim#ltanément,les dispositifs (9-10) étant placés latéralement à un endroit sur la hauteur du plateau, ce qui n'a pas été représenté. > D'autres alternatives concernant la forme,le type et 1. endroit de montage de ces pièces constitutives sont encore possibles,qui seraient du domaine du praticien et ne sortiraient pas du cadre de l'invention,en utilisant son idée de base. Fig III. Pour descendre un écarteur (10) et le remonter ensuite, celui-ci est fixé à la tige (14) d'un petit vérin (15) généralement pneumatique.Les plateaux (8) sont actuel lement légers Ce déplacement terminé,le circuit d'air comprimé du vérin se ferme et se purge. Immédiatement,le ressort (16) incorporé dans le vérin (comme représenté) ou extérieur en alternative,remonte l'écarteur (11). Il est à remarquer qu'après les opérations utiles du filtre les plateaux (8) occupent une position déterminée à quelques millimètres près.Les vérins (15),un par plateau (8) sont donc installés en position fixe,sur un support commun (17),lui-mSmé relié fixement aux plaques fixes (1)(2), de l'ossature du filtre. L'arrivée et la purge d'air aux vérins sont commandés par micro-processeurs opérant à grande vitesse,avec précision. Il est démontré par l'expérience,qu'une opération complète de distancement d'un plateau,avec chute du g#teau,se fait en trois à quatre secondes. Pour 24 plateaux,les temps morts prennent 1,5 à trois minutes seulement tà comparer avec ceux des filtres-press. de l'état de la technique.) et rappelons que le vérin principal du filtre n'a qu'une course de 60 mm environ. Deuxième conclusion. Les temps morts du filtre sont nette ment diminués,au bénéfice de la production effective. .Pig IV. En alternative,une autre forme de commande des écarteurs est : la tige de ceux-ci traverse un support commun (17).Chaque tige porte dans le haut une fourche et rouleau (9a-10a) comme (9-10) précédemment. Entre (9a) et (I7) chaque écarteur possède un ressort (16a) remontant le dit écarteur. Pour descendre successivement chacun d'eux,un arbre fileté (18) au dessus des rouleaux (iota) porte un noyau tarau dé (19) dont le bas forme pan incliné (12a) comme (12) de l'écarteur.Le noyau est empêché de tourner par des moyens simples, classiques. L'arbre(18) peut tourner à vitesse règlable,par le pignon (20) chaîne (21) pignon (22) d'un petit motorEducteur(25) variateur de vitesse.Quand l'arbre tourne,le noyau avance selon flèche Z et descend chaque écarteur (11) à tour de rôle,celui-ci ensuite immédiatement remonté à sa position d'origine par le ressort (16a). Après que le dernier plateau a été distancé,l'arbre ( 18) par contact automatique, tourne en sens inverse,ce qui ramène le noyau (19) à sa position de départ. Cette opé ration se fait sans précipitation,durant la filtration des opérations utiles. Mais pour ramener le noyau, il faut le soulever,sinon il va buter à l'envers contre les rouleaux (10). Pour l'éviter deux vérins (20) fixés au support (17) soulèvent l'arbre (18) dans des coulisses prévues à cet effet,dans les montants (23).Les vérins le ramènent en position basse,en vue de l'action suivante sur les écarteurs,quand le noyau a rejoint sa position de départ. Un tendeur (24) de chaîne règle automatiquement la tension de celle-ci,pour#les posi tions haute et basse de l'arbre (18). La Zig V concerne une vue dans un plan perpendiculaire à celui de la Pig.IV,pour la seconde technique utilisée. Ici encore* pour 24 plateaux,les temps morts ont une durée de 1,5 à 3 minutes,le vérin (4) du filtre-presse ayant une course d'environ 60 M seulement. Toutes ces opérations de distancement des plateaux, chute des gàteaux,fermeture du filtre,se font automatiquement, comme pour les opérations utiles,par des moyens de-commandes classiques en automation (programmateurs-processeurs). Troisième conclusion: Le filtre-presse est rendu pour toutes ses opérations cycliques,totalement automatisé (pas de main d'oeuvre,sauf surveillance). Il est évident que le praticien pourrait apporter des modifi- - cations de détail,à ce qui a été décrit.Nais utilisant les principes revendiqués, elles resteraient dans le cadre inventé. Des exemples: * les vérins (i5) peuvent être à double effet au lieu d'un effet,plus ressort de rappel. * la remontée de la tige d'un vérin (15) se fait en maintenant sous le piston,une pression réduite remplaçant le ressort. * dans le cas de plateaux de grandes dimensions et lourds (fonte,acier) l'alésage des vérins (15) devenant plus important ces vérins sont montés en quinconce sur deux lignes,au lieu d'une seule. REVENDICATIONS. t, Procédé permettant un écartement rapide et précis des plateaux à l'ouverture d'un filtre-presse,caractérisé en ce qutil consiste à faire attaquer un (ou plusieurs) organe rotatif fixé à chaque plateau, par une pièce à pan incliné, cette pièce étant indépendante du plateau et dont la translation pousse organe rotatif par le pan incliné, chaque plateau de la pluralité des plateaux du filtre-presse étant poussé à tour de rôle successivement et la pièce à pan incliné reprenant sa place d'avant la translation ; étant en outre expressément entendu qu'en alternative,réciproquement c'est la pièce à pan incliné qui est fixée au plateau,tandis que ltorgane rotatif en est indépendant et est soumis aux mouvements de translation et de retour à la position d'avant translation. 2 lr Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven dication 1, caractérisés en ce que l'(oules > organe rotatif est un rouleau tournant sur un axe fixé dans une fourche et que chaque pièce à pan incliné a la forme d'un triangle,que l'(ou les) organe rotatif soit fixé au plateau et la dite pièce étant indépendante du plateau et mobile en translation et pour le retour à la position d'avant translation,le dit rouleau étant en contact avec le dit plan incliné durant la translation ou bien que ce soit la pièce à pan incliné qui soit fixée au plateau, tandis que l'(ou les) organe rotatif en est indépendant et subit les mouvements de translation et de retour à la position initiale. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1,par les moyens selon la revendication 2, caractérisés en ce que ou bien la (les) pièce à pan incliné pour chaque plateau ou bien 11 (les) organe rotatif,en alternative,pour chaque plateau sont mus en translation par un vérin à la tige duquel soit la dite pièce,soit le dit organe sont fixés,chaque tige traversant un support commun à tous les vérins pour tous les plateaux et en ce que le retour à sa position de départ de chaque tige se fait par un ressort intérieur au vérin ou par un vérin double effet ou par pres sion permanente réduite du fluide moteur,sous le piston. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la reven- dication 1,en variante des revendications 2 et 3,caractérisés en ce que sur chaque plateau est fixée la fourche à rouleau rotatif,qu#une tige traversant un support commun à toutes les tiges pour tous les plateaux,porte sous le support une pièce à pan incliné capable par translation d'attaquer et d'écarter le dit organe rotatif et au dessus du support un ressort de rappel de la dite pièce à sa position de départ et une autre fourche à rouleau rotatif,qui est attaqué et poussé en direction du plateau,par un noyau à pan incliné mobile le long d'une vis sans fin rotative,le dit noyau en parcourant la dite vis agit sur et par les éléments ci-dessus pour écarter successivement chaque plateau du filtre-presse et en fin de course ouvrir le circuit du fluide moteur de vérins, dont les tiges lèvent la vis dans des glissières guides et pour actionner un inverseur de courant électrique qui fait tourner la vis en sens inverse du précédent sens de rotation, cette combinaison de parties constitutives permettant de ramener le noyau à pan incliné à sa position de départ,où en y g arrivant il ferme le circuit du fluide moteur des vérins, ce qui ramène la dite vis et le dit noyau en position pour un nouveau cycle opérationnel ; étant expressément entendu qu'en alternative,une pièce à pan incliné peut prendre la place de l'organe rotatif et réciproquement.