Brevet FR2593078A1 — publié le 19870724

I La présente invention est relative à un élément filtrant cylindrique, qui sera désigné ci après "cylindre filtrant" dans lequel des trous ou des perforations sont prévus au fond d'évidements sur le c8té d'admission ou d'introduction de la pulpe ou pâte à papier brute devant être filtrée. Le cylindre filtrant est conçu principalement en vue d'une utilisation dans des dispositifs servant à filtrer les pulpes dans l'industrie papetière, mais il peut être également utilisé, par exem- ple, dans l'industrie alimentaire et agro-alimentaire pour le traitement des to- mates et des citrons. L'une des caractéristiques essentielle d'une opération de filtration réside i0 en ce que la partie acceptée doit être propre et qu'il n'existe pas de quantités excessives de fibres de première qualité perdues avec la partie rejetée. En vue d'obtenir une filtration idéale, la pulpe doit rester dans la zone de filtration sous la forme d'une suspension homogène. Cependant, en pratique, il se produit une floculation et un feutrage. Les flocons de fibres sont facilement )5 rejetés et des fibres de première qualité sont perdues en même temps. Afin de permettre une séparation efficace des impuretés de la pâte à papier, il est essentiel que les trous du cylindre filtrant soient aussi petits que pos- sible. En vue d'obtenir une capacité élevée du dispositif filtrant, la zone ouverte du cylindre filtrant doit être aussi grande que possible. Lorsque la dimension des trous ou des fentes diminue, la capacité du cylindre filtrant diminue rapide- ment et, en particulier dans le cas de pulpes à longues fibres, il est impossible d'accroître la zone ouverte en réduisant l'espacement des trous. Si ceci est réa- lisé, deux trous adjacents tendent à accepter la même fibre ce qui fait que les extrémités de la fibre sont bloquées dans les trous du filtre. Ce phénomène connu sous le nom de "pontage" ou "d'obturation" tend à colmater rapidement le cylindre filtrant. Par conséquent, la capacité des plaques filtrantes à fentes en particu- lier, est souvent limitée par ce phénomène d'obturation. Le brevet finlandais n 67588 décrit un tambour filtrant dans lequel les trous sont situés au fond de rainures ou de gorges qui sont disposées dans une direction qui s'écarte sensiblement de la direction de l'écoulement de la pâte à papier devant être filtrée. Les rainures de la surface de la plaque filtrante en- gendrent une micro-turbulence qui provoque la rupture des flocons de fibres. Compte tenu de la présence des rainures, la distance entre les fentes ou les trous adjacents peut être diminuée et la zone ouverte de tambour filtrant peut être plus importante que dans un filtre à surface lisse, sans risque de voir apparaître le phénomène de chevauchement ou d'obturation. 2 2593078 Cependant, un tambour filtrant, pendant sa fabrication et son fonctionnement, est soumis à des efforts et à des contraintes qui imposent certaines exigences en ce qui concerne sa résistance, laquelle alors limite la zone ouverte. De même la génération de turbulences efficaces impose certaines exigences relatives aux dimen- sions des rainures (hauteur, largeur et angle), qui déterminent la distance mini- male entre les trous. Le brevet allemand DE 3336874 A-1, décrit un cylindre filtrant comportant des évidements cylindriques du côté de l'admission de la pulpe, chacun de ces évi- dements s'étendant sur plusieurs trous de filtration de manière que la paroi du jO tambour filtrant, sur le côté d'admission de la pulpe, forme une structure en réseau entre les évidements. La construction ainsi décrite donne de bons résultats en ce qui concerne la résistance mais, en ce qui concerne la filtration, elle ne donne pas d'aussi bons résultats que le tambour filtrant décrit dans le brevet finlandais 67588 déjà cité. En conséquence, l'invention se propose d'apporter un cylindre filtrant pré- sentant à la fois une bonne résistance et de bonne propriétés de filtration. Cette invention concerne donc un cylindre filtrant comportant des trous ou des fentes qui sont logés au fond d'évidements disposés dans la surface latérale d'entrée du cylindre, caractérisé en ce que le cylindre est constitué de trois parties sensiblement cylindriques disposées les unes à l'intérieur des autres: une partie sur le côté de l'admission du produit à filtrer, notamment de la pâte à papier brute, qui comprend des ouvertures qui, avec une partie centrale forment les dits évidements, la dite partie centrale étant munie des perforations filtran- tes et une partie, sur le côté de l'évacuation du produit filtr/cqonstitue une structure de support et possède des ouvertures placées en correspondance avec les premières ouvertures de la première partie. Grâce à cette invention, il est possible d'utiliser des plaques perforées minces, des toiles métalliques etc.. dans le cylindre filtrant. En outre, le pro- fil du côté de l'admission de la pulpe, peut être fabriqué à l'aide d'un matériau résistant à l'usure. Cette invention laisse également un libre choix en ce qui concerne la forme des ouvertures sur le côté de l'admission de la pulpe étant donné que la partie du cylindre sur le côté d'admission de la pulpe est usinée séparément et que par conséquent, ses deux côtés sont accessibles. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure I est une vue schématique en élévation latérale, partiellement en en coupe, d'un cylindre filtrant selon l'invention; 3 2593078 - la figure 2 est une vue de détail, à plus grande échelle, de la partie A de la figure I; - la figure 3 est une vue, à plus grande échelle, selon B-B de la figure I; - la figure 4 est une vue partielle en perspective et à échelle agrandie, selon la flèche C de la figure I et - la figure 5 est la même vue que la figure 3 illustrant une variante de l'in- vention. Sur les dessins, le cylindre filtrant I est destiné à un dispositif de fil- tration dans lequel la pulpe ou pâte à papier brute, devant être filtrée est déli- vrée par des moyens connus, à une enceinte située à l'intérieur du cylindre, un rotor ou des ailettes (non représentés) provoquant un mouvement rotatif à grande composante tangentielle par rapport à la surface interne du cylindre, et dans lequel la pulpe acceptée circule à partir de l'intérieur du cylindre vers l'exté- rieur, au travers des trous de filtration. Le tambour filtrant 1, illustré par les figures 2 à 4 comprend trois parties: une partie interne 2, une seconde partie constituée par une mince plaque perforée 3 et une partie extérieure 4, ces différentes parties étant disposées les unes à l'intérieur des autres et étant frettées les unes sur les autres de manière que la mince plaque perforée 3 soit appliquée entre la partie interne 2 et la partie extérieure 4. Sur le côté de l'admission de la pulpe, les fentes 6 prévues dans la partie interne du cylindre, comportent des rainures 5 parallèles à l'axe longi- tudinal du cylindre filtrant 1. Une surface latérale 7 de chacune des rainures 5 est perpendiculaire à la surface 8 de la plaque perforée 3 (angle A = 90 ) et l'autre surface latérale 9 de chaque rainure est inclinée par rapport à la sur- face de la plaque perforée (par exemple d'un angle = 120 ). les rainures 5 de la surface du cylindre filtrant génèrent une micro-turbulence qui assure la rup- ture des flocons de fibres et qui empêche le feutrage des fibres. En fonction de la qualité de la pulpe et de celle du produit filtré recherché, la surface latérale 7 de chaque fente 6, qui est perpendiculaire à la plaque perforée, peut être située en amont par rapport au sens de l'écoulement de la pulpe qui est indiqué par la flèche 3 sur la figure 7, ou bien la surface 7 de chaque fente peut être située en aval par rapport à la direction de l'écoulement de la pulpe. La partie extérieure 4 du cylindre 1 comporte des fentes 10 dont les ou- vertures 12 sont orientées vers la plaque perforée 3. Les ouvertures 12 présen- tent les mêmes dimensions que les ouvertures Il des fentes 6 de la partie in- terne orientées vers la plaque perforée 3 et elles correspondent à ces ouvertures Il. Les surfaces latérales 13 de chacune des fentes 10 sont sensiblement perpen- 4 2593078 diculaires à la plaque perforée, chaque fente 10, ou trou prévu en variante, de la partie interne et de la partie externe, s'étend sur plusieurs trous de la plaque perforée 2, dans une direction circonférentielle. La partie 3 est fabriquée à partir d'une plaque perforée comportant une plu- ralité de petits trous. Le diamètre des trous est de préférence plus important que leur longueur, c'est-à-dire plus important que l'épaisseur de la plaque perfo- rée 3. Dans la variante illustrée par la figure 5, la surface latérale 27 de cha- cune des fentes 26 de la partie interne 22, sous-tend un angle aigu avec la sur- 0 face de la plaque perforée et l'autre surface latérale 29 de chacune de ces fentes 26 sous-tend un angle obtus avec la surface de la plaque perforée. Un rotor (non représenté), tourne de préférence dans le sens indiqué par la flèche E, de manière que chaque surface latérale 27, qui forme un angle aigu avec la surface de la plaque perforée, soit située en amont par rapport à la direction de l'écoulement de la pulpe. Grâce à cette disposition on obtient une turbulence d'intensité éle- vée. Les dimensions suivantes ont donné de bons résultats: Epaisseur H de la partie interne du cylindre filtrant: 2 à 4 mm Epaisseur H3 de la partie centrale: 0,2 à 2 mm Epaisseur H4 de la partie extérieure: 4 à 10 mm Angle: 60-90 Angle: 120 à 150 Diamètre des trous de la plaque perforée: 0,5 à 1,2 mm Largeur des fentes des plaques munies de fentes: 0, 1 à I mm Largeur L1 des fentes 1] et 12 des plaques interne et externe munies de fentes, dirigées vers la plaque perforée: 4 à 8 mm Largeur L2 des portions de plaques interne et externe 15 et 16 appuyant sur la plaque perforée 3: 3 à 5 mm. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les varian- tes. De même, il est évident que cette invention s'applique aux cylindres fil- trants dans lesquels la direction de l'écoulement des produits s'effectue à partir d'une enceinte située à l'extérieur du cylindre, dans le cylindre. De même, le cylindre filtrant peut être placé dans un dispositif filtrant dans lequel le cy- lindre tourne. Enfin, la partie centrale du cylindre filtrant peut être pourvu de rainures ou d'autres évidements ou d'autres types d'ouvertures autres que des ouvertures en forme de fentes et de trous circulaires ou cylindriques. REVENDICATIONS 1.- Cylindre filtrant comportant des trous ou des fentes qui sont logés au fond d'évidements (5) disposés dans la surface latérale d'entrée du cylindre, caractérisé en ce que le cylindre est constitué de trois parties (2, 3, 4) sensi- blement cylindriques disposées les unes à l'intérieur des autres: une partie (2) sur le côté de l'admission du produit à filtrer, notamment de la pâte à papier brute, qui comprend des ouvertures (6) qui, avec une partie centrale (3) forment les dits évidements (5), ladite partie centrale étant munie de perforations fil- trantes (14) et une partie (4), sur le côté de l'évacuation du produit filtré, i0 constitue une structure de support et possède des ouvertures (10) placées en cor- respondance avec les premières ouvertures (6) de la première partie (2). 2.-- Cylindre filtrant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trois parties (2, 3,4) sont interconnectées par frettage. 3.- Cylindre filtrant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi de la partie centrale (3) est de 0,2 à 2 mm. 4.- Cylindre filtrant selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des trous cylindriques (14) dans la partie centrale (3), dont le dia- mètre maximal est égal à l'épaisseur (H3) de la paroi de la partie centrale (3) 5.- Cylindre filtrant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisé en ce que la partie interne (2) est constituée d'un matériau résistant à l'usure. 6.- Cylindre filtrant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les ouvertures (6) de la partie interne (2) forment des rainures (5) qui sont sensiblement parallèles à l'axe central longitudinal du cylindre filtrant. 7.- Cylindre filtrant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux surfaces latérales (27, 29) des rainures ou des fentes (26) sont inclinées par rapport à la surface du filtre (28). 8.- Cylindre filtrant selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'une des surfaces latérales (6) des rainures est sensiblement perpendiculaire à la sur- face (8) du filtre et l'autre surface latérale (9) est inclinée par rapport à la surface (8) du filtre. 9.- Cylindre filtrant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les surfaces latérales en aval (27) des rainures ou fentes (26) sous-tendent un angle aigu ( e) avec la surface (8) du filtre et, en ce que la surface latérale en amont (29) sous-tend un angle obtus È) avec la surface du filtre.