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Perfectionnements aux filtres et dispositifs analogues.
La présente invention concerne des filtres ou dispositifs analogues du type dans lequel le milieu fil- trant est constitué par plusieurs lames annulaires espa- cées les unes des autres et fixées sur un arbre de façon à former un ensemble feuilleté.
Les types actuels de filtres de ce genre compor- tent des racloirs de nettoyage fixes montés séparément sur des tiges et lorsqu'on fait tourner les lames, les matiè- res grenues et les autres substances emprisonnées sont extraites jusqu'à un certain point des intervalles compris entre les lames. Suivant une variante, dans d'autres ty- pes actuels, les racloirs sont mobiles et les lames sont
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fixes.
Dans ces deux types. toutefois, lorsqu'il s'agit de certaines huiles ou de certain-, liquides contenant des matières dures et grenues, ces matières tendent à s'accu- muler sur les bords des racloirs fixes on sur les plaques fixes, suivant le cas, ce qui a pour résultat que, lors-' que les organes mobiles tournent, de3 rayures circulaires sont creusées sur leurs faces ; en outre, au lieu que les matières grenues soient chassées, celles-ci continuent à à se déplacer dans ces rayures, de sorte qui la lonaue les lames peuvent être remplies de ces particules mobiles qui en réalité ressemblent de petits roulements à billes roulant dans les rayures .
Le principal but de la présente invention (,on- siste à réaliser un dispositif permettant d'expulser com- plètement les matières retenues : pour obtenir ce résultat, suivant l'invention, on utilise des lames rotatives, .nais au lieu de lames de racloirs fixes, on utilise de préfé rence des racloirs en forme de disques circulaires montés sur un arbre auxiliaire commun comportant sur toute sa longueur une rainure, une clavette ou un méplat ou agence de toute autre façon pour obliger les racloirs tourner eux-mêmes avec cet arbre lorsque celui-ci tourne de son côté, une liaison métallique telle qu'un engrenage étant utilisée pour faire tourner les lames lorsque l'arbre des racloirs tourne.
@ Plusieurs arbres auxiliaires et leurs éléments senvant de racloirs peuvent être montés sur le pourtour des plaques ou lames annulaires de filtrage. Les plaques annulaires filtrantes. qui sont de préférence circulaires, peuvent aussi être montées, de façon semblable à celle qui vient d'être décrite, sur un arbre central commun ou prin- cipal, Qu bien elles peuvent être centrées d'autre façon. par exemple au moyen d'une cage comportant des rouleaux longitudinaux en prise avec le pourtour des lames.
Dans la mise en pratique de l'invention on peut
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monter des roues dentées aux extrémités de l'arbre auxi- liaire ou des arbres auxiliaires et de l'arbre'principal.
Ces roues engrènent entre elles de façon que, si l'arbre principal est prolongé et s'il porte un volant de manoeu-. vre, lorsqu'on fera tourner ce volant, la roue dentée ca- @ lée sur cet arbre fera tourner en sens inverse de celui de l'arbre principal une ou plusieurs roues dentées mon- tées sur les arbres auxiliaires. Il en résulte une ac- tion de ciseaux ou de guillotine et toute matière d'en- / gorgement ou tout dépôt se trouvant entre les plaques fil- trantes principales ou lames se trouve entraînée. Ces éléments ou disques racleurs jouent en somme le rôle de cisaille rotative, le chemin de cisaillement étant natu- rellement un arc transversal par rapport au mouvement des disques filtrants centraux.
Le mode de rotation pourra être celui qui vient d'être expliqué ou bien, si on le désire, la ou les roues dentées montées sur l'arbre ou les arbres auxiliaires pourront servir de roues motrices au lieu d'être entrai- nées : autrement dit le volant ou la poignée de manoeuvre pourront être reliés soit à ces arbres auxiliaires, soit à l'arbre principal. Dans une vari.ante les lames compor- tent chacune sur leur pourtour des dents en prise avec les dents de pigron monté sur l'arbre ou les arbres auxi- liaires entre les disques racleurs.
Pour que la ou les tiges de racleurs puissent être solidement tourillonnes. l'une des plaques d'extré- mité de l'ennemble feuilleté peut être solidement fixée dans sa position et à l'autre extrémité de l'ensemble les tiges peuvent s'engager dans des douilles appropriées mé- nagées dans le bâti principal.
Différents modes de réalisation de dispositifs filtrants suivant l'invention sont représentés dans les dessins annexés.
La fig, 1 est une coupe transversale d'un
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système de plaques filtrantes ou plaquas d'épuration mon- té dans un bâti censtitué par une pièce coulée et. compor- tant une tubulure d'entrée et une tubulure de sortie. des fonds et une porte de nettoyage.
La fig.2 en est un plan, moitié en coupe :
La fig. 3 est une élévation de côté. pâme en coupe d'une variante de filtre duplex dans lequel des soupapes d'entrée et de sortie séparées font montées sur chaque chambre, de façon qu'on puisse ouvrir une chambre pour l'inspection et les réparationspendant que l'autre est en service.
La fig. 4 est un plan, partie en coupe, du sys- téme représenté par la fig. 3;
Les fig. 5 et 6 sont respectivement une vue de côté et un plan d'une variante de détail applicable au système représenté par les fig. 3 et 4 ;
Les fig. 7 et 8 sont respectivement une vue de côté et un plan d'un système applicableaux filtres repré- sentés dans les figures @récédentes,
Les fig. 9 et 10 sont respectivement des vues semblables à celles des fig. 3 et 4 et montrent une autre variante de filtre duplex construit suivant 1'intention:
Les fig.
Il, 12 et 13 sont,une plus grande échelle, des vues de détail de pièces représentées dars les fig. 9 et 10:
La fig. 14 est une coupeverticale d'une varian- te de filtre, dans laquelle les principaux détails sont semblables ceux de la fig. 1 ou plutôt des fig. 5 et 6 ;
La fig. 15 est un plan de la fig, 14, moitié en coupe, passant par la ligne 15-15 de la fig. 14 ;
La fig. 16 est une coupe par la ligne 16-16 de la fig. 14 .
Les mêmes numéros de référence servert autant que possible à désigner des pièces correspondantes d'un bout à l'autre de la description.
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On considérera d'abord les fig. 1 et 2 des des- sins. 1 est un bâti coulé ou récipient comportant une tu- bulure d'entrée 2, une tubulure de sortie 3 et un fond combiné 4 formant collecteur et presse-étoupe. Les la- mes annulaires coaxiales ou disques filtrants principaux @
5,5,5 sont représentés montés et espacés sur une tige centrale principale 7 traversant la plaque supérieure d'assemblage commune 8 et la construction d'assemblage commune inférieure 9. Les éléments racleurs ou éléments / de nettoyage 10 qui s'engagent dans les intervalles laissés entre les lames principales sont montés sur des tiges auxiliaires 11 (dont deux seulement sont repré- sentées) fixées de façon à pouvoir tourner librement dans les éléments d'assemblage communs 8 et 9.
La tige principale 7 sur laquelle sont montés les disques annu- laires filtrants porte une roue dentée 12 fixée sur cette tige par tout dispositif approprié tel qu'une gou- pille ou une cheville 13, la tension nécessaire de @'as- serblage feuilleté étant obtenue au moyen d'une rondelle élastique 14 montée entre la roue dentée et la plaque d'assemblage commune 8. Les tiges auxiliaires 11 por- tent des roues dentées 15 pouvant être fixées comme ce- la est dit plus haut. La tige centrale 7 traverse un couvercle 16 en passant à travers un presse-étoupe ap- proprié 17 et l'extrémité de la tige porte un volant de manoeuvre 18 ou autre dispositif permettant d'imprimer à la tige un mouvement de rotation alternatif ou continu.
L'arbre principal 7 peut être, si on le désire, action- né par une force motrice au lieu de 1',être à la main,- On remarquera que l'ensemble est suspendu au moyen de la pla.. que d'ensemble supérieure 8 qui vient reposer sur le rebord intérieur 19 du récipient.
Le fonctionnement est le suivant :
Le liquide ou l'autre substance à filtrer en- tre par la tubulure 2 et descend en passant travers
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des trous appropriés 20 ménagés dans la plaque d'assem- blage supérieure 8. Le seul chemin par lequel le liqui- de puisse sortir est constitué par les intervalles ména- gés entre les couches de plaques filtrantes 5, radiale- ment de dedans en dehors. Ces plaques filtrantes étant convenablement espacées pour tenir compte des matières à retenir, elles ne laisseront passer au dehors,à travers les intervalles ménages entre elles et par suite par la tubulure 'de sortie 3, que le liquide ou autre matière filtrée.
Lorsque le filtrage s'est poursuivi pendant un certain temps déterminé, suivant la quantité de matière à retenir contenue dans le liquide ou la substance à fil- trer, on pourra constater que le filtre présente des si- gnes d'engorgement. Dès qu'il s'en apercevra (ce qui peut se faire au moyen de manomètres montés sur la tub@lure d'entrée et sur la tubulure de sortie et indiquant une différence de pression), l'opérateur fera tourner l'arbre principal 7 au moyen du volant de manoeuvre 18. Ceci fait tourner les disques annulaires 5 dans leur ensem- ble, puisqu'ils sont convenablement fixés sur l'arbre 7.
Pendant la rotation de l'arbre principal la roue dentée 12 qu'il porte et qui engrène avec les roues dentées 15 montées sur les arbres auxiliaires ou arbres de disques de nettoyage fera tourner les disques racleurs 10 en sens inverse de celui des disques filtrants 5. Il on résultera que les matières retenues entre les plaques 5 seront chassées vers l'intérieur, où elles tomberont à travers les ouvertures 21 pratiquées dans les disques filtrants 5. Ces matières descendront jusque dans le collecteur constitué par le fond 4, en passant à tra- vers' des ouvertures 22 pratiquées dans la pipée d'as- semblagé inférieure commune. Ce fond 4 peut être fixé de toute façon connue permettant de l'enlever et de le remettre rapidement en place. pour faciliter 1'enlèvement rapide des dépôts.
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On verra qu'en faisant tourner le volant de manoeuvre une seule fois, les disques racleurs de netto- ,rage auront entrasné ef"icacement toutes. les matières d'engorgement retenues entre les plaques filtrantes, de sorte que le filtre pourra servir de nouveau sans autre précaution.
Il est à remarquer que dans les fig. 1 et 2' les disques de nettoyage des racleurs 10, 10 sont montas à l'extérieur des disques filtrants ou des lames principa- les 5,5 et que cette disposition a pour effet que les matières grenues ou les autres dépôts seront arrachés et chassés vers l'intérieur de façon à tomber à l'intérieur de l'ensemble des lames pour être recueillis dans la chau- bre collectrice représentée au fond.
Les fig.' 5 et 4 montrent une variante des dis- ques de nettoyage et des lames filtrantes, ainsi que du bâti. Le bâti est double ou jumelé et comporte une cloi- son 23, de sorte que la chambre de droite et celle de gauche sont complètement séparées. 24 est une tubulure d'entrée commune ou un canal d'entrée commun comportant une bride 25 chaque extrémité.. les deux brides n'ayant d'autre but que de faciliter le montage, le tuyau d'arri- vée pouvant être placé à droite ou à gauche à volonté: na- turellement l'une ou l'autre des brides sera obturée au moyen d'une bride pleine lorsqu'elle ne servira pas. Une disposition analogue est adoptée pour le canal de sortie 26, dont chaque extrémité comporte également une bride 27. Le canal d'entrée 24 et le canal de sortie 26 com- portent chacun deux soupapes 28 donnant accèe dans cha- que chambre.
Ces soupapes peuvent être de toute construc- tion appropriée et comporter les accessoires n@cessaires tels qu'un volant de manoeuvre, les fonds à presse-étoupe, les tiges centrales, etc..., cet ensemble étant désigné par 29. Dans ce cas la tige centrale 7 est représentée portant une roue 12 à senture intérieure engrenant avec
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les pignons 15 des arbres auxiliaires 11.
Le fonctionnement des dispositifs représentés par les fig. 3 et 4 est le suivant :
Le liquide à filtrer sera introduitpar exemple dans la chambre de gauche par la tubulure commune 24 an moyen de la soupape de gauche 22 (non représentée) por- tée par cette tubulure. Pour traverser ]'appareil, le liquide est oblige de passer radialement entre les la- ques filtrantes 5,5,5, de dehors en dedans et rie remen- ter par les trous correspondants 20 pratiquas dans la plaque d'assemblage supérieure commune. La soupape de gauche 28 (non représentée) montée dans le canal de sor- tie commun 26 étant ouverte, le liquide peut sortir li- brement.
Dans ce dispositif les plaques ou lames fil- trantes 5,5,5 comportent des fentes ou chemins semi-cin- culaires par lesquels les tiges auxiliaires 11 peuvent traverser l'ensemble, pour qu'on puisse placer les élé- .ments d'enlèvement ou de nettoyage 10,10 plus près de la tige centrale 7, de façon que les disques de nettoyage ou'd'enlèvement 10,10 puissent effectuer'un mouvement tranchant de. dedans en dehors.
Les dépôts formes entre les plaques filtrantes 5,5 se trouveront naturellenent sur le pourtour: en conséquence, lorsqu'on fera tourner la tige principale @ et que les tigen auxiliaires 11 se- .ront également entrai'nées dans ce mouvement de rotation par les engrenages, les matières retenues seront repous- sées à l'extérieur et elles tomberont dans l'espace com- pris entre le pourtour des disques de nettoyage et lea parois du bâti de la chambre 1. Cn fera tourner alter- - Hâtivement le volant. 18 de gauche droite, puis de droite à gauche, c'est-à-dire que le mouvement sera un mouvement angulaire au lieu d'un mouvement de rotation continue.
La fig. 4 montre des racloirs 32 en forme de
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C pouvant être constitués par des bandes de matière ap- proprie enroulées en forme de demi-tube et occupant tou- te la 'cngueur de l'espace compris entre les deux plaques d'assemblage communes, celle du haut et celle du bas. Ces ' racloirs peuvent être fixés au moyen de tous dispositifs appropriés .et dans l'exemple représenté ils sont intrô- duits dans un évidement 33 ménagé dans les parois du bâti. Ces racloirs fixes comportent une double rangée de bords 34 en forme de couteaux ou d'autre forme appro- priée, qui viennent en contact avec les points'd'inter-. section des diamètres des organes mobiles d'enlèvement ou de nettoyage 10. 10 et des organes filtrants 5,5.
A cet endroit il n'y a pas d'espaces libres, il n'y a quedos lignes métalliques nettes constituées par les bords des organes filtrants 5,5 et ceux des racloirs 10,10. Les racloirs fixes 32 empêchent efficacement la matière re- tenue et rejetée au dehors par les racloirs mobiles 10,10 de suivre le mouvement de rotation de ceux-ci et d'être ramenés à l'intérieur pendant ce mouvement. Toutefois ces racloirs fixes n'ont pas besoin d'être utilisés dans tous les cas, car lorsqu'il s'agit de matière grenue celle-ci tombera d'elle-même au fond, mais lorsqu'on traitera des matières gommeuses ou gluantes, les racloirs fixes auront encore l'avantage d'empêcher complètement l'adhérence aux racloirs mobiles ou disques tranchants,
Il est évident que les racloirs fixes peuvent aussi être appliqués au filtre représenté par les fig. 1 et 2.
Les fig. 5 et 6 montrent une variante des pla- ques ou lames principales de nettoyage 5,5 des fig. 3 et 4, variante dans laquelle les chemins semi-circulai- res 31 sont supprimés, chaque lame 5,5 ayant la forme d'uh anneau comportant deux bras de jonction ou bras ra- diaux 35 au centre desquels se trouve un bossage ou épaississement traversé par la tige principale 7. Les
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bras radiaux ou bras de jonction 35 peuvent être cour- bes ou avoir une forme telle qu' ils tendent à renforcer ou à supporter les anneaux 5,5 pour les empêcher de se fausser.
Les fig. 7 et 8 montrent une sorte de cage ou .grille pouvant être utilisée pour entourer l'ensemble feuilletµ représenté dans l'une quelconque des figures précédentes peur diviser en fentes étroites des espaces ou ouvertures annulaires restant entre les lames princi- pales 5,5. On peut. utiliser un nombre quelconque de barres verticales 36 de .construction appropriée quel- ' conque et les fixer entre la plaque d'assemblage commu- ne supérieure 8 et la pièce d'assemblage inférieure 9.
La cage représentée est destinée aux ensembles des fig.
3 et 4 et la plaque de fond 9 n'est pas percée de trous 22. L'un des avantages de l'utilisation d'une tel- .le cage, c'est que lorsqu' on traite des matières fibreuses dans l'opération de filtrage, ces Matières fibreusespeu- vent être entraînées à travers les fentes ou espaces ou- verts restant entre les plaques filtrantes circulaires 5,5 ce qui est empêché lorsque ces plaques sont entourées par la cage en question.
Dans la variante représentée par les fig. 9 et 10, leslames annulaires 5,5 au lieu d'être montées sur une tige, sont supportées librerent entre les plaques d'ex- trémité 8 et 9 et dentées intérieurement en 37, Ces dents engrenant avec les dents de pignons 38 montés sur les différentes tiges de racloir 11, 11 (dont trois sont représentées à titre d'exemple) entre les disques 10.10 servant de racloirs. Les pignons 38 sont montés de fa- çon à tourner avec les tiges 11 et à faire tourner les lames 55 en engrenant avec elles, comme le montra net- tement la fig. 11.
On peut faire tourner les tiges 11 au moven du volant 18 monté sur la tige courbe 39 qui porte la roue dentée 12 engrenant avec des pignons 15.
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Dans ce dispositif l'ensemble feuilleté est maintenu assemblé entre les plaques d'extrémité 8 et 9 au- moyen des tiges de racloir 11 et des ressorts 14 qu'elles portent et le tout est suspendu à la plaque supérieure 8 qui repose sur un rebord intérieur 19 du bâti 1:Les laites 5,5 sont centrées au moyen des groupes de pignons 36, qui sont espacés symétriquement et en- 'prise avec le pourtour intérieur des lames. Les rac@oirs fixes 32 en forme de C contribuent aussi à maintenir les lames en li- gne. Toutefois, lorsqu'on n'utilise pas de racloirs fi- xes 32 et lorsqu'il n'y a qu'une tige auxiliaire 11, il importe alors d'utiliser des dispositifs auxiliaires pour ir.aintenir les lames en place.
La cage représentée par les fig. ' et 8 peut être utilisée à cet efet; dans ce cas il est préférable de faire en sorte que les bords longitudinaux 36 soient entourés d'un certain nombre de galets 41 en contact avec le pourtour extérieur des lames 5,5. Les fig. 10 et 12 montrent clairement ces galets, les tiges 36 étant montres entre les plaques d'extrémités 8 et 9, dans des trous laissant des es- paces 42 permettant un mouvement relatif des plaques sous la pression de rondelles élastiques 14.
Les fig. 12 et 13 :nontrent un mode de réalie sation préféré du racloir 32 en forme de C, la piéce longitud.inale en forme de C comportant les bords tran- chants 34 étant montée sur une barre 43 dont les ex- trémités sont fixées aux plaques d'extrémité 8 et 9 au moyen de vis. Les extrémités inférieures'des barres sont montées à coulissement dans la plaque de fond 9, grâce à leurs fentes 44 qui permet-tent à l'ensemble feuilleté de se dilater et de se contracter.
Le filtre représenté, par les fig. 9 à 13, dans lequel on peut faire, tourner complètement les lames 5,5 et non seulement leur imprimer un mouvement angulaire al- ternatif, peut être utilisé pour le filtrage lorsque
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l'Ecoulement du liquide a lieu dans l'autre sens (diffé- rent de celui des fig. 1 et 2): dans ce cas les tiges de racloirs 11. sont montées à l'extérieun des lames 5,5 et celles-ci sont dentées extérieurement et engrènent avec les pignons 38.
En outre dans ce cas, les racloirs fi- xes 32 en forme de C et les barres 56 de la cage peu- vent être montés à l'intérieur des lames 5,5, la plaque de fond 9 étant percée de trous 22 pour laisser passer la matière retenue et expulsée.
Dans la variante représentée par les fig. 14,15, 16. les tubulures d'entrée et de sortie 2 et 3 sont agencées do façon un peu différente, commele @ontre le dessin; le pignon 12 comporte une denture intérieure engrenant aver des pignons 15,15 et les rondelles '''1 asti- ques 14,14 se trouvent l'extrêmité inférieure de 1.' en- semble feuillet'''. Toutefois la différence principale con- siste premièrement en ce que le couvercle 8 de l'ensem- ble est '.solidement fixé au bâti principal pour assurer un support solide aux tiges 11 des racleurs:
deuxièmement en ce que les extrémités inférieures de ces tiges sont prolongées de façon à s'engager dans des supports ou douilles 45 que porte le couvercle 4 du puisard, cou- .vercle qui est construit de façon appropriée à cet effet.
La manivelle 46 fixée à la tige principale 7 vient en contact avec l'une ou l'autre des tiges 11, 11 des ra- cleurs de façon à limiter la rotation de la tige principa- le autant que cela est nécessaire. Les dispositions re- présentées dans toutes les figures précédentes des dessins sont de préférence un peu codifiées comme le rentrent les fig. 14 à 16, de' façon que les tiges 11 des paclueurs soient .solidement tourillornnées aux deux extrémités.
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Improvements to filters and similar devices.
The present invention relates to filters or similar devices of the type in which the filter medium consists of several annular blades spaced apart from one another and fixed on a shaft so as to form a laminated assembly.
Current types of filters of this kind feature stationary cleaning scrapers mounted separately on rods and when the blades are rotated, coarse material and other trapped substances are removed to some extent from the intervals. between the blades. According to a variant, in other current types, the scrapers are mobile and the blades are
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fixed.
In these two types. however, in the case of certain oils or of certain liquids containing hard and coarse substances, these substances tend to accumulate on the edges of the fixed scrapers or on the fixed plates, as the case may be. which results in that, when the moving parts rotate, circular grooves are cut on their faces; furthermore, instead of the gray matter being driven out, it continues to move in these grooves, so that the length of the blades can be filled with those moving particles which actually look like little ball bearings rolling in the grooves. scratches.
The main object of the present invention (, consists in providing a device making it possible to completely expel the materials retained: to obtain this result, according to the invention, rotary blades are used, but instead of blades of fixed scrapers, preferably circular disc-shaped scrapers mounted on a common auxiliary shaft having along its entire length a groove, a key or a flat or arranged in any other way to force the scrapers themselves to turn with this shaft when it turns on its side, a metal link such as a gear being used to turn the blades when the scraper shaft turns.
@ Several auxiliary shafts and their elements coming from scrapers can be mounted around the periphery of the annular filtering plates or blades. The annular filter plates. which are preferably circular, can also be mounted, in a manner similar to that which has just been described, on a common or main central shaft, that they can be centered in another way. for example by means of a cage comprising longitudinal rollers engaged with the periphery of the blades.
In the practice of the invention it is possible
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fit gear wheels at the ends of the auxiliary shaft or auxiliary shafts and the main shaft.
These wheels mesh with each other so that if the main shaft is extended and if it carries a handwheel. However, when this flywheel is rotated, the toothed wheel set on this shaft will cause one or more toothed wheels mounted on the auxiliary shafts to rotate in the opposite direction to that of the main shaft. This results in scissor or guillotine action and any embedding material or deposit between the main filter plates or blades is entrained. These scraper elements or discs play in short the role of rotary shears, the shear path being naturally an arc transverse to the movement of the central filtering discs.
The mode of rotation could be that which has just been explained or, if desired, the toothed wheel (s) mounted on the shaft or the auxiliary shafts could serve as driving wheels instead of being driven: otherwise said the steering wheel or the operating handle can be connected either to these auxiliary shafts or to the main shaft. In a variant the blades each have on their periphery teeth engaged with the pigron teeth mounted on the shaft or auxiliary shafts between the scraper discs.
So that the wiper rod (s) can be securely journalled. one of the end plates of the laminated assembly can be securely fixed in its position and at the other end of the assembly the rods can engage in suitable sockets in the main frame.
Different embodiments of filtering devices according to the invention are shown in the accompanying drawings.
Fig, 1 is a cross section of a
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system of filter plates or purification plates mounted in a frame constituted by a casting and. comprising an inlet tubing and an outlet tubing. funds and a cleaning door.
Fig. 2 is a plan, half in section:
Fig. 3 is a side elevation. cutaway of a duplex filter variant in which separate inlet and outlet valves are fitted to each chamber, so that one chamber can be opened for inspection and repair while the other is in service .
Fig. 4 is a plan, partly in section, of the system shown in FIG. 3;
Figs. 5 and 6 are respectively a side view and a plan of a variant detail applicable to the system shown in FIGS. 3 and 4;
Figs. 7 and 8 are respectively a side view and a plan of an application system for the filters shown in the previous figures,
Figs. 9 and 10 are respectively views similar to those of FIGS. 3 and 4 and show another variant of a duplex filter constructed according to the intention:
Figs.
11, 12 and 13 are, on a larger scale, detail views of parts shown in FIGS. 9 and 10:
Fig. 14 is a vertical section of a variant of the filter, in which the main details are similar to those of FIG. 1 or rather of FIGS. 5 and 6;
Fig. 15 is a plan of FIG. 14, half in section, passing through line 15-15 of FIG. 14;
Fig. 16 is a section taken along line 16-16 of FIG. 14.
As far as possible, the same reference numbers are used to designate corresponding parts throughout the description.
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We will first consider FIGS. 1 and 2 of the drawings. 1 is a cast frame or container comprising an inlet tube 2, an outlet tube 3 and a combined bottom 4 forming a manifold and a stuffing box. The coaxial annular blades or main filter discs @
5, 5, 5 are shown mounted and spaced on a main central rod 7 extending through the upper common assembly plate 8 and the lower common assembly construction 9. The scraper elements or wiper / cleaning elements 10 which engage with them. intervals left between the main slats are mounted on auxiliary rods 11 (of which only two are shown) fixed so as to be able to rotate freely in the common connecting elements 8 and 9.
The main rod 7 on which the annular filtering discs are mounted carries a toothed wheel 12 fixed to this rod by any suitable device such as a pin or an ankle 13, the necessary tension of the laminated assembly being obtained by means of a spring washer 14 mounted between the toothed wheel and the common assembly plate 8. The auxiliary rods 11 carry toothed wheels 15 which can be fixed as mentioned above. The central rod 7 passes through a cover 16 passing through a suitable gland 17 and the end of the rod carries a handwheel 18 or other device making it possible to impart to the rod an alternating or continuous rotational movement. .
The main shaft 7 can be, if desired, actuated by a driving force instead of 1 ', be by hand, - It will be noted that the assembly is suspended by means of the plate. upper assembly 8 which comes to rest on the inner rim 19 of the container.
The operation is as follows:
The liquid or other substance to be filtered enters through the tubing 2 and goes down passing through
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suitable holes 20 in the upper assembly plate 8. The only path through which liquid can exit is through the gaps between the layers of filter plates 5, radially in and out. . These filter plates being suitably spaced to take account of the material to be retained, they will only allow the liquid or other filtered material to pass out through the household gaps between them and therefore through the outlet pipe 3.
When the filtering has continued for a certain determined time, depending on the quantity of material to be retained contained in the liquid or the substance to be filtered, it will be possible to observe that the filter shows signs of clogging. As soon as he notices this (which can be done by means of pressure gauges mounted on the inlet pipe and on the outlet pipe and indicating a pressure difference), the operator will rotate the main shaft. 7 by means of the handwheel 18. This rotates the annular discs 5 as a whole, since they are properly fixed on the shaft 7.
During the rotation of the main shaft the toothed wheel 12 which it carries and which meshes with the toothed wheels 15 mounted on the auxiliary shafts or cleaning disc shafts will turn the scraper discs 10 in the opposite direction to that of the filter discs 5 The result will be that the materials retained between the plates 5 will be forced inwards, where they will fall through the openings 21 made in the filter discs 5. These materials will descend to the collector formed by the bottom 4, passing through through openings 22 in the common lower assembly pipe. This bottom 4 can be fixed in any known manner making it possible to remove it and quickly put it back in place. to facilitate rapid removal of deposits.
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It will be seen that by turning the handwheel only once, the cleaning scraper discs will have effectively absorbed all the clogging material retained between the filter plates, so that the filter can be used again. without further precaution.
It should be noted that in fig. 1 and 2 'the cleaning discs of the scrapers 10, 10 are mounted on the outside of the filter discs or the main blades 5,5 and that this arrangement has the effect that the grainy matter or other deposits will be torn off and expelled inwards so as to fall inside the assembly of the blades to be collected in the collector heat shown at the bottom.
Figs. ' 5 and 4 show a variant of the cleaning discs and filter blades, as well as of the frame. The frame is double or twin and has a partition 23, so that the right and left chamber are completely separate. 24 is a common inlet pipe or a common inlet channel having a flange 25 at each end. The two flanges having no other purpose than to facilitate assembly, the inlet pipe being able to be placed apart. right or left at will: naturally one or the other of the flanges will be closed by means of a blank flange when not in use. A similar arrangement is adopted for the outlet channel 26, each end of which also comprises a flange 27. The inlet channel 24 and the outlet channel 26 each comprise two valves 28 giving access to each chamber.
These valves can be of any suitable construction and include the necessary accessories such as a handwheel, stuffing-box ends, central rods, etc., this assembly being designated by 29. In this article. case the central rod 7 is shown carrying a wheel 12 with internal feeling meshing with
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the pinions 15 of the auxiliary shafts 11.
The operation of the devices represented by FIGS. 3 and 4 is as follows:
The liquid to be filtered will be introduced, for example, into the left chamber via the common pipe 24 by means of the left valve 22 (not shown) carried by this pipe. In order to pass through the apparatus, the liquid is forced to pass radially between the filter lacquers 5,5,5, from the outside to the inside and back through the corresponding holes 20 provided in the upper common assembly plate. With the left valve 28 (not shown) mounted in the common outlet channel 26 open, liquid can flow out freely.
In this device, the filter plates or blades 5,5,5 have slots or semi-circular paths through which the auxiliary rods 11 can pass through the assembly, so that the elements can be placed. removal or cleaning 10,10 closer to the central rod 7, so that the cleaning or removal discs 10,10 can perform a sharp movement of. inside outside.
The deposits formed between the filter plates 5.5 will naturally be found around the periphery: consequently, when the main rod @ is rotated and the auxiliary pins 11 will also be entrained in this rotational movement by the gears, the retained material will be pushed out and fall into the space between the perimeter of the cleaning discs and the walls of the chamber frame 1. Cn will alternately turn the flywheel. 18 from left to right, then from right to left, that is, the movement will be an angular movement instead of a continuous rotational movement.
Fig. 4 shows scrapers 32 in the form of
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C may be formed by strips of suitable material wound in the shape of a half-tube and occupying the entire length of the space between the two common assembly plates, that of the top and that of the bottom. These scrapers can be fixed by means of any suitable device, and in the example shown they are inserted in a recess 33 made in the walls of the frame. These fixed scrapers have a double row of edges 34 in the form of knives or other suitable shape, which come into contact with the inter- points. section of the diameters of the movable removal or cleaning members 10. 10 and of the filtering members 5.5.
At this point there are no free spaces, there are only clean metal lines formed by the edges of the filtering members 5, 5 and those of the scrapers 10,10. The stationary scrapers 32 effectively prevent the material held and rejected out by the movable scrapers 10,10 from following the rotational movement thereof and from being brought back inside during this movement. However, these fixed scrapers do not need to be used in all cases, because when it comes to grainy material it will fall by itself to the bottom, but when dealing with gummy or sticky materials , fixed scrapers will still have the advantage of completely preventing adhesion to mobile scrapers or cutting discs,
It is obvious that the fixed scrapers can also be applied to the filter shown in Figs. 1 and 2.
Figs. 5 and 6 show a variant of the main cleaning plates or blades 5, 5 of FIGS. 3 and 4, variant in which the semi-circular paths 31 are omitted, each blade 5.5 having the shape of a ring comprising two connecting arms or radial arms 35 in the center of which is a boss or thickening. crossed by the main rod 7. The
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radial arms or junction arms 35 may be bent or shaped such that they tend to strengthen or support the rings 5, 5 to prevent them from warping.
Figs. 7 and 8 show a sort of cage or grid which can be used to surround the sheet assembly shown in any one of the preceding figures in order to divide into narrow slits the annular spaces or openings remaining between the main blades 5, 5. We can. use any number of vertical bars 36 of any suitable construction and secure them between the upper joint assembly plate 8 and the lower assembly part 9.
The cage shown is intended for the assemblies of FIGS.
3 and 4 and the bottom plate 9 is not pierced with holes 22. One of the advantages of using such a cage is that when treating fibrous materials in the cage. In filtering operation, these fibrous materials can be entrained through the slits or open spaces remaining between the circular filter plates 5, 5 which is prevented when these plates are surrounded by the cage in question.
In the variant represented by FIGS. 9 and 10, the annular blades 5.5 instead of being mounted on a rod, are supported free between the end plates 8 and 9 and internally toothed at 37, These teeth mesh with the teeth of sprockets 38 mounted on the various scraper rods 11, 11 (three of which are shown by way of example) between the discs 10.10 serving as scrapers. The pinions 38 are mounted so as to rotate with the rods 11 and to rotate the blades 55 meshing with them, as clearly shown in FIG. 11.
The rods 11 can be rotated by means of the flywheel 18 mounted on the curved rod 39 which carries the toothed wheel 12 meshing with pinions 15.
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In this device the laminated assembly is held assembled between the end plates 8 and 9 by means of the scraper rods 11 and the springs 14 which they carry and the whole is suspended from the upper plate 8 which rests on a rim. interior 19 of frame 1: The milks 5.5 are centered by means of groups of gears 36, which are symmetrically spaced and engaged with the inner periphery of the blades. The fixed C-shaped scrapers 32 also help to keep the blades in line. However, when fixed scrapers 32 are not used and when there is only one auxiliary rod 11, then it is important to use auxiliary devices to hold the blades in place.
The cage represented by FIGS. 'and 8 can be used for this purpose; in this case it is preferable to ensure that the longitudinal edges 36 are surrounded by a certain number of rollers 41 in contact with the outer periphery of the blades 5, 5. Figs. 10 and 12 clearly show these rollers, the rods 36 being shown between the end plates 8 and 9, in holes leaving spaces 42 allowing relative movement of the plates under the pressure of spring washers 14.
Figs. 12 and 13 show a preferred embodiment of the C-shaped scraper 32, the longitudinal C-shaped part having the sharp edges 34 being mounted on a bar 43, the ends of which are fixed to the plates. end 8 and 9 by means of screws. The lower ends of the bars are slidably mounted in the bottom plate 9, thanks to their slots 44 which allow the laminated assembly to expand and contract.
The filter shown in FIGS. 9 to 13, in which the blades 5.5 can be made to rotate completely and not only give them an alternate angular movement, can be used for filtering when
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The liquid flows in the other direction (different from that of fig. 1 and 2): in this case the scraper rods 11. are mounted on the outside of one of the blades 5.5 and these are externally toothed and mesh with the pinions 38.
In addition in this case, the fixed C-shaped scrapers 32 and the bars 56 of the cage can be mounted inside the blades 5.5, the bottom plate 9 being drilled with holes 22 to leave pass the retained and expelled material.
In the variant represented by FIGS. 14, 15, 16. the inlet and outlet pipes 2 and 3 are arranged a little differently, as shown in the drawing; the pinion 12 has internal teeth meshing with the pinions 15,15 and the washers "1" 14,14 are located at the lower end of 1. ' whole sheet '' '. The main difference, however, is firstly that the cover 8 of the assembly is securely attached to the main frame to provide solid support for the rods 11 of the wipers:
secondly in that the lower ends of these rods are extended so as to engage in supports or sockets 45 which the cover 4 of the sump carries, which cover is suitably constructed for this purpose.
The crank 46 fixed to the main rod 7 comes into contact with one or the other of the rods 11, 11 of the scrapers so as to limit the rotation of the main rod as much as is necessary. The arrangements shown in all the preceding figures of the drawings are preferably somewhat codified, as shown in FIGS. 14 to 16, so that the rods 11 of the paclueurs are .solidly twisted at both ends.