Brevet FR2675423A1 — publié le 19921023

L'invention concerne un dispositif de filtration pour séparer les éléments grossiers de composants liquides enrichis en particules solides pulvérulentes, à grains fins ou fibreuses, et destinés à la fabrication de matières plastiques. Dans la fabrication de matières plastiques renfermant des matières de charge, à partir de bains fondus ou de composants de réaction fluides, les particules solides sont introduites dans le bain fondu ou dans l'un des composants de réaction, tel que par exemple dans la fabrication de matières plastiques de réaction du type polyuréthanne Les matières de charge renferment souvent des éléments grossiers sous la forme d'agglomérats ou d'impuretés Comme le bain de matière plastique fondue ou le composant de réaction chargé par la matière de charge doit en règle générale être pressé au travers de buses lors du traitement ultérieur, ces buses risquent fort l'obstruction en raison des éléments grossiers Aussi, jusqu'à présent, a-t-on monté en amont, des filtres à tamis qui toutefois se colmataient très rapidement. Le but de l'invention consiste à concevoir un dispositif de filtration qui permet de séparer les éléments grossiers sans pour autant se colmater lui- même. Ce but est atteint grâce à la solution caractérisée par un carter dans lequel est disposé un rotor dont la surface périphérique forme un interstice de filtration avec la surface périphérique intérieure du carter, et qui est équipé de pales d'agitation balayant les espaces morts du carter qui sont sans écoulement, le carter comportant dans la zone de sa surface périphérique intérieure, un orifice d'alimentation et, à distance de celui-ci, un orifice d'évacuation des résidus, ainsi que, latéralement, une sortie d'écoulement du filtrat. Grâce à cela, les éléments grossiers s'accumulent sur le côté entrée et peuvent de temps à autre, par ouverture d'une vanne d'arrêt, être évacués par l'orifice d'évacuation des résidus Les pales d'agitation permettent d'assurer que les charges ne se déposent en aucun endroit La largeur de l'interstice de filtration est fonction de la grosseur de grain de la matière de charge Cette largeur doit être légèrement supérieure à la grosseur de grain, pour que l'interstice de filtration ne s'obstrue pas D'autre part, la largeur de l'interstice de filtration détermine la grandeur minimale des éléments grossiers à séparer. La surface périphérique du rotor délimitant l'interstice de filtration, est de préférence pourvue de dents. Dans ce cas, les dents s'étendent jusqu'à proximité immédiate de la surface périphérique intérieure du carter, de sorte que le liquide chargé par la matière de charge est obligé de s'écouler au travers des espaces entre les dents. Ces dents empêchent que des éléments grossiers à fibres longues ne soient entraînés au travers de l'interstice de filtration. Il est particulièrement avantageux que le rotor présente une rainure périphérique dans laquelle débouche l'orifice d'alimentation et de laquelle débouche l'orifice d'évacuation des résidus. Comme dans ce cas les éléments grossiers restent confinés entre deux parois latérales périphériques, le risque de les voir se déposer sur les parois est encore plus faible. Conformément à un autre mode de réalisation particulier, le rotor est muni d'ouvertures de passage axiales. Cette configuration est particulièrement intéressante lorsqu'il existe un interstice de filtration de part et d'autre de la rainure périphérique et qu'un sortie d'écoulement du filtrat est prévue d'un seul côté, parce dans ce cas, le liquide filtré peut s'écouler au travers de ces ouvertures de passage, en direction de la dite sortie d'écoulement du filtrat. Il est particulièrement avantageux de disposer horizontalement l'axe du rotor et de prévoir l'orifice d'alimentation dans le haut, et l'orifice d'évacuation des résidus dans le bas du carter. Cela permet d'améliorer la séparation et l'extraction des éléments grossiers séparés, parce que lors de l'ouverture de la vanne d'arrêt, les résidus peuvent s'écouler vers le bas par gravité Dans le cas d'une disposition verticale, les résidus ne s'écouleraient que de manière incomplète, en rendant nécessaire, le cas échéant, un rinçage ultérieur Plus l'axe est incliné et mieux s'écoulent les résidus. La surface périphérique intérieure du carter est de préférence constituée par une bague-entretoise interchangeable. Ce mode de réalisation présente l'avantage de permettre l'échange de la bague- entretoise contre une autre bague-entretoise de même diamètre extérieur, mais de diamètre intérieur différent, en vue de pouvoir adapter de cette manière, la largeur de l'interstice de filtration à la grosseur de grain de la matière de charge considérée Il est évident que pour ce mode de réalisation, le carter doit pouvoir s'ouvrir aisément, pour que l'échange de la bague-entretoise n'entraîne pas de difficultés Pour cela, un côté frontal du carter peut par exemple être réalisé sous la forme d'un couvercle susceptible d'être fixé de manière étanche, par vissage. Les pales d'agitation sont de préférence réalisées sous la forme de pièces d'usure interchangeables. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard des dessins annexés sur lesquels le dispositif de filtration est représenté de manière purement schématique et selon deux exemples de réalisation; les dessins montrent: Fig 1 une section transversale d'un premier mode de réalisation, Fig 2 une coupe selon la ligne A- B de la figure 1, et Fig 3 une section transversale d'un second mode de réalisation. Dans le cas des figures 1 et 2, un carter ( 1) entoure une chambre ( 2) dans laquelle est disposé un rotor ( 3) présentant un axe horizontal ( 4) Cet axe ( 4) est maintenu de part et d'autre dans le carter ( 1), dans des paliers ( 5) comportant des garnitures d'étanchéité à anneau glissant, non représentées Le carter ( 1) comporte dans le haut, un orifice d'alimentation ( 6), et latéralement, une sortie d'écoulement du filtrat ( 7) Au point le plus bas est prévu un orifice d'évacuation des résidus ( 8), qui est équipé d'une vanne d'arrêt ( 9) Le rotor ( 3) est pourvu d'une rainure périphérique ( 10) dans laquelle s'ouvre l'orifice d'alimentation ( 6), et de laquelle débouche l'orifice d'évacuation des résidus ( 8) Les surfaces périphériques ( 11) des branches ( 12, 13) délimitant latéralement cette rainure périphérique ( 10), forment chacune, avec la surface périphérique intérieure ( 14) du carter ( 1), un interstice de filtration ( 15) Des pales d'agitation ( 16) disposées sur le rotor ( 3) et réparties uniformément sur la périphérie, balayent, en la raclant, la surface périphérique intérieure ( 14) du carter ( 1), en supprimant ainsi les espaces morts, sans écoulement, dans la chambre ( 2) Le rotor ( 3) est pourvu d'ouvertures de passage ( 17) au travers desquelles peut s'écouler le liquide pour parvenir à la sortie d'écoulement du filtrat ( 7) Les surfaces périphériques ( 11) des branches ( 12, 13) sont munies de dents ( 18) qui s'étendent jusqu'à proximité immédiate de la surface périphérique intérieure ( 14) La grandeur des espaces entre les dents est telle qu'elle permet le passage des particules solides contenues dans le liquide, sans toutefois permettre le passage des éléments grossiers, c'est à dire que l'interstice de filtration ( 15) s'étend jusqu'au cercle de pied des dents ( 18). Dans un mode de réalisation simplifié, la branche ( 13) est supprimée, et le rotor ( 3) ne comporte pas d'ouvertures de passage. Dans le cas de la figure 3, un carter ( 31) entoure une chambre ( 32) dans laquelle est disposé un rotor ( 33) présentant un axe horizontal ( 34) Cet axe ( 34) est maintenu d'un côté, par un palier ( 35) comportant une garniture d'étanchéité à anneau glissant, non représentée Le carter ( 31) comporte dans le haut, un orifice d'alimentation ( 36), et au centre, une sortie d'écoulement du filtrat ( 37) Au point le plus bas est prévu un orifice d'évacuation des résidus ( 38) qui comporte une vanne d'arrêt ( 39) Le rotor ( 33) est pourvu d'une rainure périphérique ( 40) Les surfaces périphériques ( 41) des branches ( 42, 43) délimitant latéralement cette rainure périphérique ( 40), forment des interstices de filtration ( 45), avec la surface périphérique intérieure ( 44) d'une bague-entretoise ( 48) interchangeable et disposée à l'intérieur du carter ( 31) Des pales d'agitation ( 46) disposées sur le rotor ( 33) balayent les espaces morts de la chambre ( 32), sinon sans écoulement Le rotor ( 33) est muni d'ouvertures de passage ( 47) au-travers desquelles peut s'écouler le liquide, pour parvenir à la sortie d'écoulement du filtrat ( 37). REVENDICATIONS. 1 Dispositif de filtration pour séparer les éléments grossiers de composants liquides enrichis en particules solides pulvérulentes, à grains fins ou fibreuses, et destinés à la fabrication de matières plastiques, caractérisé par un carter ( 1; 31) dans lequel est disposé un rotor ( 3; 33) dont la surface périphérique ( 11; 41) forme un interstice de filtration ( 15; 45) avec la surface périphérique intérieure ( 14; 44) du carter ( 1; 31), et qui est équipé de pales d'agitation ( 16; 46) balayant les espaces morts du carter ( 1; 31) qui sont sans écoulement, le carter ( 1; 31) comportant dans la zone de sa surface périphérique intérieure ( 14; 44), un orifice d'alimentation ( 6; 36) et, à distance de celui-ci, un orifice d'évacuation des résidus ( 8; 38), ainsi que, latéralement, une sortie d'écoulement du filtrat ( 7; 37). 2 Dispositif de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor ( 3; 33) présente une rainure périphérique ( 10; 40) dans laquelle débouche l'orifice d'alimentation ( 6; 36) et de laquelle débouche l'orifice d'évacuation des résidus ( 8; 38). 3 Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rotor ( 3; 33) est muni d'ouvertures de passage axiales ( 17; 47). 4 Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface périphérique ( 11) du rotor ( 3) délimitant l'interstice de filtration ( 15), est pourvue de dents ( 18). Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'axe ( 4; 34) du rotor ( 3; 33) est disposé horizontalement, et en ce que l'orifice d'alimentation ( 6; 36) est prévu dans le haut, et l'orifice d'évacuation des résidus ( 8; 38) est prévu dans le bas du carter ( 1; 31). 6 Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface périphérique intérieure ( 14; 44) du carter ( 1; 31) est constituée par une bague-entretoise ( 48) interchangeable. 7 Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pales d'agitation ( 16; 46) sont réalisées sous la forme de pièces d'usure interchangeables.