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FILTRE - PRESSE.
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La présente invention est relative auy- filtres-presses ser-vant a séparer des constituants liquides,p tels ,.g5,zne huile ou de l' eau, d'avec des o-nJtikusnt,s solides de matières de genresdiverx, telles que le cacao, le co- pr'ah et d? autres matières huileuses végétales qui sont à l'état de bouillies
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essentiellement semi-liquides ou ont préalablement été amenées à cet état;, les
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liqueurs mères des vis...i.saior¯s, etc ç 0 . toutes matières qui se prêtent a leur transport et à leur mise sous pression par une opération de pompage.
Avec le filtre-presse qui fait 1?o'bjelj de la présente invention, 1" alimentation en matière s9eec;ue en refoulant cette matière, à un état i;ù;> m=i1,ns fluide soux pression par> p*pege, powpage étaD.t plus ou moins fluide et sous pression p<3r pompage:) la pression de pompage étant. relati-vement élevée, par exemple de 56 kg/cm2 et maintenue à cette valeur quel-
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que temps après que le filtre-presse a été remplie de manière à provoquer une
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:L''" '.;7.;Ci il1itiale on raccourcit alors les chambres du filtre-presse par "ir yliGàtion du..11e poussée extérieure ce qui effec,;ae une expression supplénen..> 4,3,ire du liquide conjointement avec une agglutination des solides réÉiduel5, d:'Bli':,re8 stades de l'opération scniprenant :
la collecte du liquide exprimer 1 'allongement des chambres du filtre=presse jusqu'à leur longueur initiale, :.0u7e!'t.U1"e de ces chambrei3.fJ réalisée de telle manière que9 dans le cas dun
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filtre-presse horizontale les gâteaux ou blocs de tourteau presses tombent hors
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des chambres omrertes; la refermeture des cote'3 des chambres du filtre-presse; "elt1i'oi étant alore de nouveau prêt à être recharge; et la répétition de ses 3UideE. dans une série de cycles de travail.
La présente imTsnti0:rJ a pour objet.? entre autre;, un appareil per- cit=tT-9nt de séparer les liquides des sjlides d'une façon simple, efficace, ce?4:. pide et essentiellement continue appareil dont le fonctionnement peut être r<e.;:4u aussi complètement automatique que cela est pratiquement possible.
Cette invention envisage plus particulièrement des pe:d'8c-'GiOlmeSiSl1t,E: tiax filtre-presses du type faisant l'objet des brevets américains Nos : 2.247.988 du le!' juillet T341x 2007209ì2 du 9 mars 1937, et 1.771.526 du 29 juillet 1930" ',)1..".S trois aa nom du demandeuro
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La présente invention envisage des perfectionnements aux filtres- presses multi-cellulaires, de préférence du type horizontal, dans lequel il est prévu pour chaque cellule ou chambre un anneau mobile qui est déplacé hori- zontalement par rapport à une parire d'éléments filtrants de manière à effectuer soit la fermeture de la chambre envisagée, soit l'ouverture de cette chambre pour décharger le tourteau ou gâteau pressé qui y a été formé,
ces perfection- nements ayant trait aux dispositifs prévus pour effectuer la séparation et le rapprochement des anneaux formant les chambres ou cellules à l'échèvement de l'opération de pressage, et comportant des moyens qui non seulement entretoi- sent le plateau presseur se rapportant à l'une des cellules du filtre-presse au plateau presseur se rapportant aux cellules ou unités adjacentes, ce qui a pour effet de limiter et régler l'expansion de chaque chambre, mais permet aussi un mouvement supplémentaire de toutes les pièces vers un plateau de bu- tée, ou tête de résistance, pendant la course de compression du filtre-presse.
On envisage que ce résultat soit obtenu en faisant en sorte que toutes les piè- ces faisant partie des unités, telles que plateaux presseurs, pièces filtran- tes, anneaux formant chambres, pistons, éléments d'entretoisement des plateaux, ressorts, puissent être de construction identique et interchangeables, à l'ex- ception de différence pela importantes aux extrémités de l'appareil, de manière à diminuer le prix de revient, l'entretien et les autres dépenses d'exploita- tion ;
de plus, les dispositifs servant à effectuer le mouvement de recul ou de rappel des anneaux sont établis sous forme d'arbres rétractiles à commande par moteur, susceptibles d'effectuer des mouvements de va-et-vient semblables et pourvus de butées avec certaines desquelles les anneaux peuvent entrer en prise pendant la course de compression mais qui peuvent toutes entrer en prise avec les anneaux lorsque les arbres sont rappelés ou rétractés en vue d'ouvrir les chambres du filtre-presse.
Ces pièces sont établies de façon à effectuer une course supplémentaire ou posséder un certain degré de jeu ou mouvement à vide afin d'éviter toute collision des pièces entre elles lorsque la pression du piston plongeur est appliquée. lorsque le déplacement du piston plongeur est supérieur à la longueur maximum de l'ensemble formant chambre d'une unité ouverte et des pièces y associées, des moyens sont prévus pour permettre une course supplémentaire ou un certain degré de mouvement à vide, de telle sorte qu'il devient possible d'établir un filtre-presse multi-cellulaire dans lequel l'unité du filtre-presse qui est la plus rapprochée du piston plongeur se meut, pendant la course de compression, de manière à pénétrer dans une région qui était partiellement occupée par l'unité adjacente lorsque le filtre-presse était ouvert.
L'invention comprend, en outre, un filtre presse multi-cellulaire du type comportant des plaques filtrantes, des tamis et des anneaux d'emboîtant l'un dans l'autre, lequel filtre-presse se distingue par l'absence de saillies latérales, de telle sorte que le gâteau obtenu après expression des matières liquides est un disque plat dont les deux faces sont lisses.
La suppression des saillies de l'intérieur de la chambre, lesquelles saillies tendraient de toute façon à réduire le volume de la chambre, rend possible d'obtenir des gâ- teaux plus épais en tous les points, supprime le risque que soit surchargé le filtre-presse au point qu'il devienne impossible de l'ouvrir suffisamment pour dégager les ¯ gâteaux des obstructions ayant provoqué la formation de portions en creux étranglées ou en contre-dépouille et permet de détacher le gâteaur com- primé du tamis plus facilement, sans avoir à le dégager de toute surface sail- lente.
Conformément à l'invention, ce filtre presse est caractérisé par la combinaison : de plateaux d'extrémité ou têtes fixes reliés entre eux par des entretoises qui maintiennent un écartement fixe, un de ces plateaux étant une tête ou cylindre à plongeur ; d'une série de plateaux presseurs portant les éléments filtrants;
d'une série de pistons portant des éléments filtrants et alternant avec les plateaux presseurs, chacun de ces pistons étant fixé à un plateau presseur adjacent de manière à constituer deux organes porte-filtre qui se meuvent en bloc, les autres organes porte-filtre étant fixés respecti- vement au plongeur et au second plateau situé à l'extrémité du filtre-presse, de telle sorte qu'on obtient une série de chambres ou cellules filtrantes pré- sentant des conduits pour le passage de la matière à traiter et des conduits pour le passage de l'effluent ou matière quittant le filtre-presse;
d'une série
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d'organes d'entretoisement qui fixent les uns aux autres le plongeur, le second plate presseur et chacune des paires de porte-filtre, ces organes comprenant des éléments qui ont entre eux un certain degré de mouvement à vide et dont le rôle est de limiter la séparation des porte-filtres des paires adjacentes, tout en permettant à ces paires adjacentes de se rapprocher l'une de l'autre lorsque le plongeur agit de manière à faire mouvoir les éléments filtrants l'un vers l'autre;
d'une série d'anneaux périphériques, prévus à raison d'un anneau pour chaque chambrer de ressorts intercalés entre chacun des anneaux et un des porte-filtres d'une chambre et servant à contraindre l'anneau à se mouvoir en regard des éléments filtrants et à faire pression sur l'élément porte-filtre correspondant adjacent de manière à fermer la chambre, les ressorts étant des.- tihés à être comprimes lorsque le plongeur ferme le filtre-presse pour former un gâteau, la détente des ressorts ainsi armés (qui se produit aussitôt que la poussée du plongeur cesse de s'exercer)
ayant pour effet de séparer un des éléments du gâteau et le mouvement de séparation étant limitê par Des organes d'entretoisement à mouvement à vide et de moyens agissant sur chacun des anneaux pour déplacer l'anneau jusqu'à la position d'ouverture de la chambre et pour tirer le gâteau à l'écart de l'autre élément filtrant, en surmontant la résis- tance des organes d'entretoisement, de manière à libérer le gâteau qui, dans le cas d'une presse horizontale, peut ainsi tomber de lui-même, par gravité.
D'autres objets de l'invention seront mis en évidence au cours de la description qui suit.
Les dessins annexes représentent, uniquement à titre explicatif, trois des nombreuses formes de réalisation que l'invention est susceptible de recevoir, étant bien entendu que ces dessins ne limitent l'invention en aucune façon.
Sur ces dessins :
Fig. 1 est une vue en plan d'un filtre-presse horizontal représen- té avec arrachement partiel et montrant la relation qui existe entre les piè- ces après que les chambres ont été remplies par la pompe extérieure et que les solides ont été tassés, mais avant que la poussée du plongeur ait été appliquée, le mécanisme de rappel des anneaux étant représenté par une coupe prise par la ligne 1 - 1 de fig. 4, d'autres pièces étant supposées brisées pour faire voir la construction intérieure, Figo 2 est une vue analogue à la fige 1, représentant les pièces dans la position qu'elles occupent à la fin de la course de compression du plon- geur,
Fig. 3 est une vue analogue à la fig.
1, mais représente la posi- tion des pièces à l'échèvement de la course de retour ou de rappel du mécanis- me de rappel des anneaux, certains des gâteaux pressés situés à quelque dis- tance du plongeur étant représentés dans la position qu'ils occupent avant de tomber à l'écart des plaques filtrantes.
Fig. 4 est une vue de face du filtre-presse, les chambres et étant représentées fermées avant la poussée du plongeur.
Fig. 5 est une coupe transversale par la ligne 5-5 des figs. 1.6 et II.
Fig. 6 est une coupe à plus grande échelle par la ligne 6-6 de fig.
5 cette figure représentant dans leurs positions relatives mutuelles deux pla- teaux presseurs adjacents avec les plaques filtrantes interposées, les anneaux et les liaisons d'entretoisement à mouvement partiellement inactif prévues en- tre les plateaux presseurs, les pièces étant représentées dans la position qu'elles occupent lorsque la chambre est fermée par l'anneau et que le plongeur n'a en- core effectué aucune poussée,
Fig. 7 et 7a, semblables à la fig. 6 représentent respectivement la position qu'occupent les pièces lorsque la poussée du plongeur a été appli- quée pour raccourcir la chambre filtrante et la position qu'elles occupent lors- que cette poussée a été supprimée et que la séparation a été effectuée entre le tamis filtrant et le gâteau.
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Fig. 8 est une vue à plus grande échelle représentant par des traits pleins la relation existant entre le mécanisme de rappel et les anneaux de fer- meture des chambres dans la position de la fig. I.
Figs. 9a à 9g inclus sont des vues en élévationprises en regar- dant de la droite des figs. 1 à 4 znelus, représentant les éléments principaux du filtre-presse, fig. 9 a représentant le plateau, fig. 9b une des plaques porte-filtre, fig. 9c le tamis du filtre, fig. 9d l'anneau de retenue de ce tmnis, fige 9e l'anneau de fermeture de la chambre périphérique, fig. 9f le piston et fig. 9g la crosse.
Fig. 10 est une vue à une échelle encore plus grande représentant l'ensemble d'un plateau presseur et de la plaque filtrante correspondante, du tamis de filtre et de l'anneau de fixation du tamis ainsi que les conduits, par la matière à traiter et pour l'effluent,
Fig. Il est une coupe transversale par la ligne brisée 11-11 de fig. 10, représentant une chambre ou cellule de filtre-presse complète, la di- te chambre étant fermée et remplie de la matière destinée à être pressée.
Fig. Il.]. est une vue fragmentaire représentant la formation d'un bouchon dans l'orifice lorsque la poussée est exercée,
Figs. 12 et 12a sont des coupes à plus grande échelle par la ligne brisée 12-12 des figs. 5 et 10 et représentant les conduits à effluent.
Figs. 13 est une vue de l'arrière illustrant la disposition des tuyaux d'alimentation aboutissant aux cellules ou chambres,
Fig. 14 est une vue fragmentaire l'un filtre-presse horizontal dans lequel la disposition de certaines des pièces a été inversée,
Fif. 15 est une vue en élévation d'un filtre-presse vertical.
Le filtre presse horizontal des figs 1 à 13 comporte deux supports fixes, à savoir un plateau ou tête de résistance 20 et un plateau ou tête à plongeur 21, ces têtes étant reliées entre elles par quatre tirants carrés, 22, qui sont filetés à leurs extrémités et portant des écrous 23, comme indi- qué clairement à la fig. 1. La tête à plongeur 21 présente intérieurement une chambre cylindrique 24, porte une boîte à garniture 25 et reçoit un plongeur 26. La chambre 24 est reliée, en 27, à un mécanisme hydraulique (non représen- té), à l'aide duquel de l'huile peut être refoulée à l'intérieur de la tête à plongeur sous une pression élevée (par exemple de l'ordre de 420 kg/cm2).
La portion cylindrique du plongeur 26 qui se meut dans le cylindre à plongeur 24 est fixée au plateau de crosse 28 (fig. 9,g), appelé ci-après écrosseé, à l'aide de boulons 28a engagés dans des trous 28b.
Entre la crosse 28 et la tête de résistance 20, le filtre-presse représenté comporte douze cellules, chambres ou unités, qui sont toutes iden- tiques à l'exception des chambres terminales.
Sur la face de la crosse 28 qui est opposée au plongeur, cette crosse est fixée au premier des treize plateaux à vapeur ou plateaux presseurs 29, qui sont tous identiques et ont été désignés par 29a à 29m inclus à la fig. l, cette fixation étant effectuée à l'aide de vis 30 qui traversent des trous 31 de la crosse et se vissent dans des trous taraudés 32 du plateau de presse. La crosse 28 est pourvue d'un bossage de centrage 28' destiné à s'en- gager dans un trou central 29' du plateau et à contribuer ainsi à assurer 1-la- lignement des pièces.
Avant d'assujettir le plateau de presse extrême de droite 29a à la crosse 28, on le fixe à l'un des douze pistons 33 (désignés par 33a à 331 -inclus à la fig. 2) par des vis, indiquées en 34, qui traversent des trous é- largis 35 du plateau et se vissent dans des ouvertures taraudées 36 pratiquées sur la face arrière du piston (voir fig. 11). Les pistons sont pourvus de bos- sages de centrage, 33' destinés à pénétrer dans les trous 29' des plateaux pres- seurs.
Les pistons 33 portent sur leur face avant, ou de gauche., les élé-
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-5 - 49857S il généralement désignés par 3. Ces éléments sont fixes à Il de de vis 39 traversant des trous !.0 pratiques dans des plaques .il et se 'vissant dans les pisT:,ol1s,? en 1µ2, les pièces étant centrées par des emboîtements du type , (k lJsxsà.ge et a 4videmen-1; comme indique en 4 l, à la fig. 11.
Les autres plateaux presses9 29b à 29 m inclus, portent sur leur face de droite (tournée vers le plongeur) des éléments filtrants identiques? qui sont fixas à ces plateaux par des vis semblables, 39, se vissant dans des
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brous 32. Le dernier plateau, 29 m, est fixé à la tête de résistance par un autre groupe de vis 34, indiqué en haut et à gauche de la fig. 1. On voit ainsi queà l'exception des extrémités, les platesur intermédiaires 29b à 291 inclus portent, sur une de leur face, un piston 33 et un élément filtrant 38 et, sur l'autre face, un élément filtrant 38.
Chacun des plateaux est pourvu d'un conduit de vapeur indiqué en
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pointillés en 43 sur la fig. 9 de façon que les chambres puissent être chauf- fées des deux côtés.
Des organes annulaires périphériques' 45 (dont le contour est repré- senté à la fig. 9e et qui sont aussi appelés anneaux formant chambres") sont reçus entre les plateaux presseurs adjacents 29 et destinés à s'ajuster autour des éléments filtrants 38, lorsqu'ils occupent la position de fermeture des
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chambres, qui est celle des figs. 1, 2 et 11, ou à être rappelés autour des pistons 33, comme représenté à la fig. 3 et par des lignes pointillées à la fig. II. Douze de ces anneaux sont prévus dans la construction représentés
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et ont été désignés par 4.5.a- à .fi,5 1 inclus.
La crosse 28, les plateaux presseurs29 et les anneaux 45 sont pour-
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vus de portées (indiquées respectivement en 4.6 ;7 et 48 aux figs. 9g9 9a et 9e) qui reposent sur des guides 50 et 51 fig. 5 portés par les organes d'entre- toisement inférieurs 22. Les plateaux 29 sont percés de quatre trous 52 aux
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quatre a,,igles, respectivement ' chaque trou étant entouré par un évidement anny- laire 53 (fig. 6 et 7). Les anneaux périphériques 45 sont pourvus d'oreilles 54 qui sont évidées 1=a-térieurement, en 55 (fig.6et fig. 7) et dont l'espacement est le même que celui des trous 52 du plateau. La crosse 28 (fig. 9g) présente quatre trous alignés similairernent, 56, de plus petit diamètre.
La tête de résistance 20 porte quatre goujons à deux diamètres 57 qui sont vissés dans cette tête et pourvus d'élargissements 58 traversant les trous 52 du plateau presseur adj acent 29 m. Comme représenté plus clairement si=1= figs. 6 et 7, chacun des autres plateaux 29 porte des douilles 59, dont
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l'espa-:;;emen-(, est le même que celui des trous 52. Les douilles 59 sont 'pourvues d'une extrémité de diamètre réduit, 60, destinée à s'ajuster dans les trous 52, et présentent à l'autre extrémité des épaulements réducteurs 61 constituant des évidements d'assez grande longueur 61' Les douilles 59 sont fixées aux plateaux (à l'exception de celui assujetti à la tête de résistance) par des douilles 62 qui sont taraudées, comme indiqué en 63.
Les douilles 59 reçoivent des boulons 64 qui sont pourvus de têtes 65 reçues dans les évidements 61' et qui sont filetés en 63'. Les douilles 59 reçoivent des boulons 64 qui sont pourvus de têtes 65 reçues dans les évidements 6l' et qui sont filetés en 63'.
Les boulons 64 sont vissés dans les douilles taraudées 62 et il est prévu à
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1'e:;s:trémit.é de la presse comportant la tête de résistance, un autre jeu de ses boulons se vissant dans les goujons 57. Comme représenté à la fig. 1. la crois- se 28 est reliée aux douilles 62 du plateau adjacent par des boulons semblables:, 64a, logés dans les trous 56, de sorte que quatre dispositifs d'entretoisement alignés et à mouvement partiellement inactif relient le plongeur à la tête de résistance et à chacun des plateaux presseurs.
Des ressorts à boudin 66 sont reçus dans les évidements 53 des pla- teaux et prennent appui contre les rebords intérieurs consitutés au fond des évidements 55 des anneaux périphériques 45 Lors du montage du filtre=presses ces ressorts sont soumis à une compression initiale, ce qui s'obtient en blo- quant les anneaux derrière des crampons en forme de fer à cheval (non représen tés) destinés à s'ajuster dans des gorges en queue d'aronde 64' des boulons 64.
Chaque groupe de ressorts se rapportant à un anneau périphérique agit de
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manière a pousser cet anneau vers le plateau presseur qui se trouve à sa 'gaa-
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che,de manière à placer ledit anneau dans sa position de fermeture de chambre., comme représenté aux figs. 1, 4, 6, 7 et 11. La réaction des ressorts conte- nus dans la chambre de gauche s'effectue vers le plateau situé à la droite du jeu de ressorts. Ce plateau entraine le piston correspondant de manière à con- traindre les éléments filtrants à se séparer.
Grâce à l'action cumulative des ressorts on est sûr que tous les anneaux périphériques occuperont la position de fermeture des chamrbes, que les chambres seront élargies et que le plongeur sera poussé vers son cylindre. Le degré de cette action d'élargissement est déterminé par la mesure dont le mouvement à vide des liaisons à mouvement par- tiellement inactif, composées des douilles 59 et des boulons 64, est rattrapé.
Le plongeur est arrêté par sa rencontre avec la paroi extrême de son cylindre 24.
Le mécanisme de rappel des anneaux est monté à l'avant et à l'ar- rière de la machine et au niveau de la ligne centrale du filtre-presse. Les anneaux 45 sont pourvus de deux oreilles fourchues 67 qui sont diamétralement opposées, comme représenté clairement à la fig. 9e. Le cylindre à plongeur porte des cylindres hydrauliques 68, 68. La tête de résistance 20 porte des cylindres de guidage 69, 69, situés au même niveau. Les cylindres hydrauliques 68 renferment des pistons 70 qui sont actionnés hydrauliquement lorsque la poue- sée du plongeur est supprimée, ces pistons étant reliés à des tiges 71 traver- sent des coussinets-guides 72 montés dans des ouvertures 73 de la crosse 28.
Les tiges 71 sont percées axialement et taraudées, comme indiqué en 74 (fig.
8), pour recevoir les extrémités rétrécies et filetées d'arbres 75. Ces arbres ont une longueur suffisante pour aboutir à la tête de résistance et pénétrer dans les cylindres de guidage 69. Près de l'extrémité à cylindre de plongeur, chacun des arbres 75 porte un collet 76. Sur chaque arbre sont montées trois douilles identiques 77, 78 et 79. La douille de droite 77, est fixée par des vis 80 à un manchon ou collier fendu,81, reçu dans une portion de diamètre réduit 82 de l'arbre. La douille 78 est fixée par des vis 83 à un collier fen- du identique, 84, reçu dans une longue portion de diamètre réduit 85 de l'ar- bre 75. La douille 79 est maintenue sur l'arbre par une douille à épaulement intérieur 86 et un écrou 87. La douille 77 porte trois collets 88a, 88b et 88c; le collier fendu 81 porte un collet 88d.
La doaille 78 et le collier fen- du 84 sont pourvus similairement de collets 88e, 88f, 88g, et 88h. La douille 79 est pourvue similairment de collets 88i, 88j, 88k, et la douille 86 consti- tue une butée 88l. Les collets 88a, à 881 sont tous situés à gauche des anneaux correspondants 45a à 451, respectivement.
Lorsque les ressorts 66 ont amené les anneaux périphériques 0. la position de fermeture des chambres (représentée aux figs. 1 et 8) les oreilles 67a à 671 entrent en contact avec les collets correspondants 88a à 881 inclus des arbres 75, et les pièces portées par ces arbres sont reliées de telle sorte que tout mouvement du plongeur vers la gauche provoque le mouvement des arbres 75 vers la gauche, ces arbres tirant les tiges de piston 71 et les pistons 70 vers la gauche.
Comme toutes les unités ou chambres se raccourcissent simultanément sous la poussée du plongeur, le mouvement du plongeur et des 'Imitées situées à droite est plus grand que celui des unités situées à gauche. Les pièces se déplacent en quelque sorte à la façon d'un accordéon ou d'un soufflet d'appa- reil photographique. Le présent filtre-presse est établi de façon que l'ampli- tude de ce mouvement, en ce qui concerne l'unité de droite extrême, soit supé- rieure à l'espacement total de deux unités adjacentes. Ceci exige que toutes les pièces de la seconde unité et des unités suivantes soient déplacées au-delà de la région à l'intérieur de laquelle des pièces de la première unité et des unités suivantes sont susceptibles de pénétrer.
Aussitôt que le filtre-presse commence à se fermer, les oreilles 87a entrent en contact avec les collets 88a, ce qui provoque un déplacement correspondant des arbres 75 et des collets 88b; 88c et 88d. En raison de l'accouplement à mouvement à vide constitué par la longue portion rétrécie 85 de l'arbre, l'amplitude du mouvement de la douille 78 sera déterminée par la rencontre des oreilles 678 et des collets 88c. De même, le mouvement de la douille de gauche 79 sera déterminé par la rencontre des oreilles 67 (i) avec les collets 88i.
Lorsque le filtre-presse est com-
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1:;1'1tc.r,1ellt fersie par le plonge'CL1' s les pièces occupent la position représentée a la fi;;" ;2 et les arbres 759 ainsi que toutes les pièces mobiles sy rappor- '0etJ sont situes gauche de la position représentée aux fige 1 et $, 1 oreil- le 67s. ur?t été amenée quelque posi tion de ce genre comme indiqué en point toi 1J é è la. fig. 0 Sa Aussitôt que la poussée du plongeur cesse de seJercer9 les ressorts 66 agissent de manière a.
élargir l, , 1 en faisant mouvoir les pièces de la position de fige 2 à une position qui est essentiellement celle de la fige 1. Gomme on le voit sur cette figure, ce mouvement a provoque le dépla- cement do chacun des pistons et des éléments filtrants à partir de la position de fermeture représentée à la fige 7, où¯ cet ensemble est placé contre le gâ-
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teau c. la position de fig. 7a où ledit ensemble a tiré l'élément filtrant de droite 38 (porté par le piston) a 1-lécart du gâteau C.
Lorsque du liquide sous pression est admis par les lumières $a à, ljûßli3".'-C.'nls.té gauche des cylindres 689 -les pistons 70 se déplacent de la position de fig. 2 à la position de fig. 3. Ce déplacement a déjà été commencé par le mouvement de détente des ressorts 66 et est terminé positivement par les pis- tons 70. Lorsque les arbres 75 se meuvent vers la droite., ils amènent d'abord les collets 76 au contact de la crosse 28 de façon à exercer une énergie suf- fisante pour rappeler le plongeur. Celui-ci est exactement aligné dans son cy- lindre et assure de ce fait l'alignement de toutes les pièces.
En même temps,
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les collets 88a 88b, 88c et 38d se meuvent en bloc et entrent successivement en contact avec -- et entrainent -- les oreilles b7a9 71, 67e, 67d portées par les quatre anneaux 45a à 45d inclus vers l'extrémité 'Èt plongeur de la ma- chiné. Lorsqu'une portion suffisante du jeu a été rattrapée par ce mouvement,
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les collets 88,g:, $$$ 88g et $$h entrainent les quatre anneaux suivants et les font mouvoir vers la droite; de même les collets 88i, 88 88k et 881 entrai- nent les quatre anneaux périphériques jusqu'à la position de droite extrême représentée à la fig. 3. Dans cette course motrice des pistons 70, les année=
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1,.5 sont tous amenés à la position de droite extrême, de sorte que ces anneaux sont situés au-delà des éléments filtrants.
La course motrice des arbres 75 rattrape successivement le jeu, déplace les anneaux 45 en surmontant l'action des ressorts, sépare les gâteaux C des éléments filtrants de gauche 38 et amè- ne les sufaces libres des gâteaux au contact des éléments filtrants de droite 38, qui arrêtent le mouvement des gâteaux. Dans la continuation du mouvement des anneaux, ceux-ci glissent en regard des gâteaux, de sorte que lorsque les anneaux ont atteint l'extrémité de leur course de rappel, tous les gâteaux sont libres de tomber hors du filtre-presse,
La fig. 6 et les figs 9a à 13 inclus représentent, avec plus de détail, les éléments du filtre-presse.
Chacun des plateaux presseurs 29 pré- sente un orifice d'admission taraudé 89 duquel s'étend obliquement vers le bas un conduit foré 90 aboutissant à l'ouverture centrale 29' qui, en regard du conduit 90, présente une rainure d'assemblage coulissant 91. Les ouvertures centrales 29' reçoivent des obturateurs 92 pourvus de clavettes 93 et présen- tant des conduits angulaires 94 communiquant avec le conduit foré 90.
Chacune des plaques porte-filtre 41 présente sur sa face arrière des rainures annulaires 99 (fig. 10 et 11) constituant des conduits et présen- te également des rainures radiales 100 qui communiquent avec des forures 101, communiquant à leur-tour avec des rainures annulaires 102 pratiquées sur la face avant de la plaque. La rainure annulaire extérieure 99 prévue sur la face arrière de la plaque 41 permet au liquide coulant dans ladite rainure de des- cendre par gravité dans des forures 103 et 104 du plateau presseur et du pis-
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tons respectivement, comme représenté plus clairement à la fig. 1?.
La face avant de chacune des plaques 41 présente des surfaces pla- tes annulaires - intérieure 105 et extérieure 106 - disposées dans le même plan.
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A l' eßtétéietu: de la surface plate 105 se trouve une surface biseautée 107, et à l'intérieur de la surface 106 se trouve une autre surface biseautée 108.
Une pièce d'écartement 109, affectant la forme d'un tamis composé de file mé- talliques se croisant, lequel tamis est laminé, relativement grossier et apla- ti est reçue dans une dépression 110 prévue sur la face avant et allant de l'une à l'antre des surfaces plates 105 106. Un tamis filtrant III (fig. 9c);, fait
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de fil métallique fin, et une plaque d'appui 112, en tôle perforée, sont pour- vus de rebords coniques à la périphérie et près du centre, comme indiqué en
113 et 114 (fig. 12 et 12a) de façon à s'ajuster autour des surfaces biseautées 107 et 108. Un anneau 115 (fig. 9d) maintenu contre la périphérie dudit anneau par des vis 116 fixe le tamis filtrant.
Les rebords intérieurs des tamis filtrants fixés à celles des pla- ques 41 qui sont portées par les plateaux presseurs 29b à 29m inclus sont fixes en place par des buses d'admission 117 qui sont pourvues d'une tête conique 118 et vissées dans des trous centraux 119 des plaques 41, de telle sorte qu'elle: font communiquer le conduit foré 90 avec la chambre ou cellule du filtre-presse.
La buse 117 est alésée coniquement avec un faible angle de conicité, en 117a, et est évasée à environ 45 degrés en 117ab. Les tamis des éléments filtrants portés par les pistons sont fixés en place par des obturateurs filetés 120.
Au lieu que la matière à filtrer soit admise aux chambres par des conduits com- muniquent directement avec le plateau presseur, il est évident que l' alimenta- tion pourrait être effectuée à partir d'un plateau presseur par l'intermédiai- re d'un piston et d'une buse, comme indiqué à la fig. 14.
On remarque que les éléments filtrants 38 sont caractérisés par l'absence de toutes saillies susceptibles de faire obstacle au mouvement laté- ral du gâteau. Lorsque la séparation initiale s'effectue entre l'élément fil- trant et la face de droite du gâteau C, celui-ci.présente une surface verti- cale lisse et exempte de cavités étranglées ou portions en contre-dépouille; et lorsque le gâteau C se sépare de l'élément filtrant de gauche, il présente une surface lisse semblable, à l'exception du bouchon de matière dont il sera question plus loin.
Ces' faces de séparation sont verticales dans le filtre- presse horizontal des figs. 1 à 13. Aussitôt que les anneaux 45 ont été suf- fisamment rappelés pour libérer les gâteaux, ceux-ci tombent de la machine sur un transporteur, un plan inclznê, une goulotte ou un organe similaire, sans aucun empêchement ou sans qu'il soit nécessaire de leur communiquer un mouve- ment longitudinal quelqu'il soit.
Ce contour de la face des gâteaux rend impossible de surcharger la machine au point que le gâteau risque d'être trop épais pour se dégager de saillies horizontales. La capacité de travail de la machine est ainsi notable- ment augmentée par rapport à celle de la machine antérieure de mêmes dimen- sions, dans laquelle les gâteaux produits présentaient nécessairement des por- tions étranglées ou à contre-dépouille qui faisaient obstacle à la chute libre du gâteau hors des chambres ouvertes du filtre-presse si ces chambres étaient surchargées.
Le liquide exprimé à travers les éléments filtrants 38 pénètre dans les trous mutuellement alignés (fig. 12) 103 et 104 des plateaux presseurs et des pistons, et le liquide ainsi reçu s'écoule dans un conduit à effluent
121 aboutissant à l'extrémité inférieure du plateau presseur. Les divers con- duits 121 sont reliés par des coudes 122 à un tuyau de drainage 123, qui amené la liqueur exprimée à une auge ou chenal 124 (fig. 5) régnant dans la direction longitudinale de la machine.
La matière à filtrer est regue par la machine à partir de pompes extérieures, par l'intermédiaire soit d'une conduite à basse pression, indiquée en 130 aux figs. 4 et 13, soit d'une conduite à haute pression indiquée en 131.
Cette matière coule de haut en bas par une tuyauterie convenable 132 et arrive à un raccord à T 133, où la tuyauterie communique avec un tuyau d'alimentation de liqueur 134 qui va de la tête de résistance à la tête de plongeur de la ma- chine et qui est pourvu d'un robinet de vidange 135. Comme on le voit plus clairement aux figures 1, 5 et 13, le tuyau d'alimentation en liqueur- 134est relié par une tuyauterie stationaire 136 au plateau presseur 29m et à une sé- rie de onze tuyaux mobiles 137 reliés respectivement aux plateaux presseurs
29b à 291 inclus, cette tuyauterie comprenant des robinets 139 permettant de couper l'admission de liqueur à tous les plateaux, sauf un, et d'appliquer une pression en vue de déloger la matière susceptible d'obstruer les conduits et chambres.
Le plateau presseur 29a est obturé par un bouchon à son extrémité d'admission 89.
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La vapeur d'eau. pénètre dans un collecteur 140 prévu, à l'avant et en haut de la machine (fig. 4), passe par un tuyau, fixe 141 qui est relié au. plateau. 29m et par souze tuyaux mobiles 142 communiquant avec les plateaux 29a à 211 inclus;,de façon à alimenter les conduits à vapeur 43 de ces plateaux.
La. vapeur d'eau et l'eau de condensation passent de l'extrémité inférieure des conduits 43 dans des tuyaux 143 reliés similairement à un collecteur d'échap- pement 144.
Bien que les cylindres 68 soient normalement en communication avec l'extérieur à leur extrémité externe, comme indiqué en 68b (fig. 1, 2 et 3),, ils pourraient être reliés (plus spécialement dans le cas des filtres-presses de grandes dimensions) à une source continue d'air sous pression, comme indi- que en 63b' à la fig. 4. L'air comprime que contiennent ces cylindres aide à chasser le liquide hydraulique par les lumières 68a et à reppeler l'ensemble des arbres 75 et des pièces portées par eux à la position de la fig. 1, les ressorts 66 étant ainsi soulagés de cette charge.
FONCTIONNEMENT.
Les éléments du filtre-presse occupent normalement la position re- présentée aux fig. 1, 4, 5,6 et 11, les éléments filtrants 38, 38, étant sé- parés l'un de l'autre de la distance maximum et les anneaux périphériques 45 obturant les chambres. Le liquide à filtrer est admis à tous les plateaux à l'exception du plateau 29a et, après son passage à travers ces plateaux et les orifices 117, pénètre dans les chambres au centre de celles-ci.
Le liquide pourrait être refoulé, dans le cas de filtres-presses relativement petits, sous des pressions de pompage modérées, par exemple de l'ordre de 35 kg/cm2, mais il est préférable, dans le cas de filtres-presses relativement grands, et lors- que des pressions de pompage plus élevées (par exemple de l'ordre de 56 kg/cm2) sont appliquées, de remplir préalablement le filtre-presse sous une pression de l'ordre de 21 kg/cm2, par exemple par l'intermédiaire de la conduite à bas- se pression 130, avant d'appliquer la pression supérieure par l'intermédiaire de la conduite 131. Les forces sont mieux équilibrées si l'on a d'abord recours à une pression relativement basse.
L'opération de pompage remplit toutes les chambres de la matière filtrable, et une portion importante de la teneur en liquide est immédiatement refoulée à travers les tamis, de telle sorte qu'il se forme à l'intérieur des chambres des gâteaux semi-solides qui les remplissent complètement. On ferme alors les pompes d'alimentation en matière et on admet un liquide à haute pres- sion au cylindre à plongeur. En raison de sa pression élevée, qui peut être de l'ordre de 420 kg cm2, ce liquide repousse avec force tous les pistons, an- neaux, plateaux et pièces interposées vers les éléments stationnaires pertes par la tête 20 du filtre-presse.
Ceci raccourcit les chambres, comme on le voit en comparant les positions qu'occupent les pièces dans les figs. 1 et 2, et provoque l'expulsion du liquide résiduel que contiennent les gâteaux à tra- vers les tamis et conduits de drainage. De plus, une partie de la matière solide tend à être repoussée à l'intérieur de la buse 117, où elle forme un bouchon de matière agglutinée destinée à obturer la buse. Cette action est in- diquée à la fige lla par la densité des zones pointillées. Une partie de la matière fortement comprimée que contient la chambre tend à s'échapper en repas- dans la buse, mais elle rencontre les surfaces fortement inclinées et fi- noment polies 117b de la buse et s'affermit progressivement jusqu'au moment où elle forme un bouchon tassé qui fait définitivement obstacle à tout écon- lement supplémentaire.
Le bouchon ainsi formé se comporte à la façon d'un cla- pet de retenue. Il ne possède à. son extrémité intérieure qu'un diamètre de 19 mm environ et se casse facilement, une fois le filtre-presse ouvert, lorsque le gâteau tonbe.
Après que la poussée du plongeur s'est exercée sur une étendue et pendantun temps suffisant pour expulser une quantité suffisante de liquide résiduel que renferment les gâteaux,? on supprime cette poussée, après quoi les ressorts 66, en se détendant, obligent toutes les pièces qui se trouvent entre le plateau fixe et l'élément filtrant et le plongeur à se mouvoir vers la droi-
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te, ce qui a pour effet de repousser le plongeur à l'intérieur de son cylindre et de séparer les tamis filtrants de droite des gâteaux respectifs. Concurem- ment avec la décompression effectuée à l'intérieur du cylindre à plongeur., un fluide sous pression est admis sur la face gauche des pistons 70 coulissant dans les cylindres 68.
Le premier mouvement de ces pistons srnène les collets 76 contre la crosse, et comme le plongeur est guidé par de larges portées de la paroi du cylindre à plongeur, ces pièces sont repoussées et rappelées exac- tement en alignement. On est ainsi sûr que les tiges ou arbres 75 et leur col- lets travailleront à l'unisson de manière à entrer simultanément en contact avec les oreilles des anneaux périphériques respectifs et à tirer ces anneaux en arrière. cette action s'effectuant successivement de l'anneau 45a à l'anneau 451.
Le déplacement des anneaux 45 vers la droite a pour effet de séparer la face gauche des gâteaux des éléments filtrants de gauche et, au moment où cha- que anneau se sépare de l'élément filtrant de droite correpondant (fig. 3 à 11), le gâteau tombe de la machine sur un transporteur ou organe similaire, de sorte que tous les gâteaux'peuvent tomber sans qu'aucune résistance soit offerte à leur chute par des portions en creux étranglées ou en contre-dépouil- le et des saillies comme dans le cas de filtre-presse dépourvus d'éléments filtrants parallèle et plats.
En évitant de faire obstacle à la chute des gâ- teaux, par des saillies occasionnées pour le contour desdits gâteaux, il de- vient possible de remplir les chambres au maximum de leur capacité et, une fois le pressage terminé, d'enlever les gâteaux. Une charge excessive des chambres est de ce fait rendue impossible.
Aussitôt que les gâteaux ont été dégagés des chambres, on met les cylindres hydrauliques 68 à l'échappement, et les ressorts 66 ramènent les an- neaux 45 à la position de la fig. 1, en entraînant les pistons 70 et leurs ti- ges 75 de la position de droite extrême, représentée à la fig. 3, à la position intermédiaire de fig. 1 les pièces ont ainsi été ramenées à la position qu'elles occupaient au début de la description du fonctionnement, et le filtre-presse est prêt pour un autre cycle d'opérations.
La fig. 14 représente un filtre-presse horizontal qui est généra- lement semblable à celui qui vient d'être décrit en détail, mais dans lequel certaines des pièces et opérations sont inversées. La tête de résistance et la tête à plongeur sont indiquées en 151 et 152. La tête 152 renferme un plon- geur 153 qui est relié à une crosse 154 de la même manière que celle décrite, laquelle crosse est elle-même reliée à la tête de résistance par l'intermédiai- re de liaisons d'entretoisement à mouvement à vide,155, qui sont généralement les mêmes que celles précédemment décrites.
On peut dans ce cas faire usage de plateaux presseurs semblables 156, excepté que, au lieu que celles des faces de ces plateaux qui sont tournées vers le plongeur portent directement des élé- ments filtrants, comme précédemment décrit, ces faces portent des pistons 157.
Les pistons et les autres faces de tous les plateaux portent des éléments fil- trants 38 comme précédemment décrit. Les pistons 157 sont semblables aux pis- tons précédemment décrits, excepté qu'ils présentent une ouverture centrale 158 destinée à permettre le passage de la matière à filtrer des plateaux pres- seurs à la buse. La liqueur exprimée s'écoule par gravité à travers les pla- teaux et les pistons, comme précédemment décrit. Chaque unité est pourvue d'un anneau périphérique ou formant chambre 160 semblable à l'anneau 45, mais est sollicitée vers le plongeur par des ressorts 161. Les pistons sont chauffés à la vapeur comme précédemment, et on réalise le pressage de la même manière par une poussée exercée à l'aide du plongeur 153.
Lors de la décompression du cylindre à plongeur, les ressorts se détendent et repoussent le plongeur à l'intérieur dudit cylindre. Toutefois, dans la construction de la fige 14, la crosse 154 porte des cylindres 162 qui s'étendent vers l'arrière le long du cylindre à plongeur. Ces cylindres sont reliés à un mécanisme hydraulique convenable par l'intermédiaire de lumières 163 à droite des pistons 164. Ces derniers entrainent des arbres 165 semblables aux arbres 75 mais les font mou- voir vers la tête de résistance, au lieu de les tirer vers la tête à plongeur comme dans la disposition précédente. Des liaisons à mouvements à vide seraient prévues entre les arbres 165 et divers collets (semblables à 88a à 881) et des- tinées à coopérer avec les anneaux.
Dans le cas de cette disposition, la réac- tion opposée à l'action du fluide sous pression introduit dans les cylindres 162 refoule le plongeur à l'intérieur de son cylindre et assure le maintien
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des paroisfiltrantes des chambres à l'écartement voulu pendant que les anneaux périphériques sont repousses autour des pistons pour ouvrir les chambres et permettre l'enlèvement des gâteaux.
La forme de réalisation représentée à la fig. 15 est un filtre-pres- se 'vertical qui peut être essentiellement identique aux filtres-presses hori- zontaux précédemment décrits. Les pièces sont généralement les mêmes et; à la fige 15, elles ont été désignées par les mêmes nombres, suivis de la lettre V.
Au lieu que le filtre-presse entier soit supporté par des pieds solidaires de la tête à plongeur et de la tête de résistauce, comme représentait la fige 4, c'est la tête à plongeur du filtre-presse qui est supportée par des pieds 170. Au lieu que les plateaux presseurs., les: anneaux périphériques et les cros- ses reposent et fassent pression par leur poids propre sur les entretoises ho- rizontales, des tirants 171 se comportent à la fagon de guides pour ces pièces dans la construction de fig. 15. La pesanteur seconde l'ouverture du filtre- presse., et un mécanisme convenable, non représentée serait prévu pour déchar- ger latéralement les gâteaux à l'écart des tamis-filtres lisses prévus comme dans la construction représentée en détail sur les figures précédentes.
REVENDICATIONS.
1.- Un filtre-presse comprenant des éléments porte-filtre portant chacun sur leur face un élément filtrant délimitant les parois extrêmes d'une chambre de presse, un anneau périphérique à mouvement de va-et-vient couvrant normalement l'espace qui sépare les dits éléments filtrants de manière à ob- turer la chambre périphériquement, des conduits de décharge partant du côté à effluent des éléments filtrants et.servant à effectuer la décharge du fil- trant ou liquide séparé d'une matière à filtrer introduite dans la chambre par un conduit d'admission de matière à filrer,
un dispositif à ressort agis- sent entre un élément porte-filtre et l'anneau coopérant de manière à sollici- ter normalement l'anneau vers une position où il obture périphériquement la chambre et agissant aussi normalement de manière à éloigner l'un et l'autre les deux éléments porte-filtre et à agrandir ainsi la chambre, et un disposi- tif à pression agissant de manière à raccourcir la chambre en provoquant le rapprochement relatif desdits éléments filtrants de manière à comprimer les dépôts solides de la matière introduite dans la chambre pour les convertir en un gâteau en expulsant la majeure partie du liquide restant, ce filtre-presse étant caractérisé par le fait qu'il est pourvu d'organes- de liaison à mouvement à vide qui limitent la séparation de l'élément porte-filtre lorsque la pression .
tendant à raccourcir la chambre est supprimée.