Filtre-presse La présente invention est relative à un fil tre-presse, comprenant des éléments porte-filtre disposés coaxialement et portant chacun, sur deux faces opposées, les filtres formant deux à deux les parois en regard des chambres de com pression, des anneaux axialement mobiles cons tituant la paroi périphérique desdites cham bres, des conduits de décharge partant du côté de sortie des filtres et servant à effectuer la dé charge du liquide séparé d'une matière à filtrer introduite dans la chambre par un conduit d'ad mission,
des dispositifs à ressort agissant cha cun entre un élément porte-filtre et l'anneau correspondant de manière à solliciter l'anneau vers une position où il obture complètement la chambre et agissant aussi de manière à éloi gner l'un de l'autre deux éléments porte-filtre contigus, et un dispositif à pression agissant de manière à raccourcir la chambre en provoquant le rapprochement relatif desdits filtres de ma nière à comprimer la matière introduite dans la chambre pour la convertir en un gâteau en ex pulsant la majeure partie du liquide qu'elle con tient.
Le filtre-presse selon l'invention est carac térisé par des dispositifs de butée qui limitent l'extension des chambres sous l'action des dis positifs à ressort lorsque la pression tendant à raccourcir la chambre est supprimée. Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, trois formes d'exécution du filtre-presse ob jet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en plan d'un filtre- presse horizontal avec arrachement partiel et une vue en coupe par la ligne 1-1 de la fig. 4, des pièces étant supposées brisées pour faire voir la construction intérieure.
La fig. 2 est une vue analogue à la fig. 1, représentant les pièces dans une autre position de fonctionnement.
La fig. 3 est une vue analogue à la fig. 1, mais représentant des pièces dans une autre po sition de fonctionnement.
La fig. 4 est une vue de face.
La fig. 5 est une vue en coupe transversale par la ligne 5-5 de la fig. 1.
La fig. 6 est une vue en coupe, à plus grande échelle, par la ligne 6-6 de la fig. 5.
Les fig. 7 et 7a sont des vues semblables à la fig. 6 représentant, respectivement, la posi tion de certaines pièces dans deux phases diffé rentes du fonctionnement.
La fig. 8 est une vue en coupe, à plus grande échelle, représentant par des traits pleins la re lation existant entre certains organes dans la position représentée à la fig. 1. Les fig. 9 à 9g inclus sont des vues en élé vation, prises en regardant de la droite des fig. 1 à 4, d'éléments principaux du filtre-presse, la fig. 9a représentant le plateau, la fig. 9b une des plaques porte-filtre, la fig. 9c le tamis du filtre, la fig. 9d l'anneau de retenue de ce ta mis,
la fig. 9e l'anneau de fermeture de la cham bre périphérique, la fig. 9f le piston et la fig. 9g la crosse.
La fig. 10 est une vue représentant, à une échelle encore plus grande, des détails du filtre- presse.
La fig. 11 est une vue en coupe transversale par la ligne brisée II-II de la fig. 10.
La fig. 11a est une vue en coupe fragmen taire représentant la formation d'un bouchon dans l'orifice lorsque la poussée est exercée.
Les fig. 12 et 12a sont des vues en coupe, à plus grande échelle, par la ligne brisée 12-12 des fig. 5, resp. 10.
La fig. 13 est une vue en élévation prise de l'arrière de la fig. 1, montrant la disposition des tuyaux d'alimentation aboutissant aux cellules ou chambres.
La fig. 14 est une vue fragmentaire en élé vation, partiellement en coupe, d'un filtre- presse horizontal dans lequel la disposition de certaines des pièces a été inversée.
La fig. 15 est une vue en élévation d'un fil tre-presse vertical.
Le filtre-presse horizontal des fig. 1 à 13 comporte deux supports fixes, à savoir un pla teau ou tête de résistance 20 et un plateau ou tête à plongeur 21, ces têtes étant reliées en tre elles par quatre tirants de section carrée 22, qui sont filetés à leurs extrémités et portent des écrous 23, comme indiqué à la fig. 1. La tête à plongeur 21 présente intérieurement une chambre cylindrique 24 ; elle porte un presse- étoupe 25 et reçoit un piston-plongeur 26.
La chambre 24 est reliée en 27 à un mécanisme hydraulique (non représenté), 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/cm-). La partie cylindrique du piston-plongeur 26 qui se meut dans le cylindre 24 est fixée à un plateau de crosse 28 (fig. 9g), appelé ci-après crosse , à l'aide de boulons 28a engagés dans des trous <I>28b.</I>
Entre la crosse 28 et la tête de résistance 20, le filtre-presse représenté comporte douze chambres qui sont toutes identiques, à l'excep tion cependant des chambres terminales.
Sur la face de la crosse 28 qui est opposée au plongeur, cette crosse est fixée au premier de treize plateaux presseurs 29 qui sont tous iden tiques et ont été désignés par 29a<I>à</I> 291n à la fig. 1, 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 pla teau 29a. La crosse 28 est pourvue d'un bossage de centrage 28' destiné à s'engager dans un trou central 29' du plateau et à contribuer ainsi à assurer l'alignement des pièces (fig. 11).
Avant d'assujettir le plateau 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 par 34, qui traversent des trous élargis 35 du plateau et sont vissées dans des trous taraudés 36 ménagés dans la face arrière du piston (voir fig. 11). Les pistons sont pourvus de bossages de centrage 33' destinés à pénétrer clans les trous 29' des pla teaux.
Les pistons 33 portent sur leur face avant, ou de gauche, des filtres 38. Ces filtres sont fixés à l'aide de vis 39 traversant des trous 40 ménagés dans des plaques 41 et vissés dans les pistons, en 42, les pièces étant centrées par des emboîtements à bossage et à évidement, comme indiqué en 41' à la fig. 11.
Les autres plateaux 29b à 29m inclus, por tent sur leur face de droite (tournée vers le plongeur) des filtres identiques, qui sont fixés à ces plateaux par des vis semblables, 39, vis sées dans des trous 32. Le dernier plateau 29m 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 qu'à l'exception des extrémités, les plateaux intermédiaires 29b à 291 portent, sur une de leurs faces, un piston 33 et un filtre 38, et sur l'autre face, un filtre 38.
Chacun des plateaux présente un conduit de vapeur indiqué en pointillé en 43 à la fig. 9a, de façon que les chambres puissent être chauffées des deux côtés.
Des organes annulaires périphériques 45 (dont le contour est représenté à la fig. 9e et qui sont aussi appelés anneaux formant cham bres ) sont disposés entre les plateaux adja cents 29 et destinés à s'ajuster soit autour des filtres 38, lorsqu'ils occupent la position de fer meture des chambres, qui est celle des fig. 1, 2 et 11, soit autour des pistons 33, comme re présenté à la fig. 3 et par des lignes pointillées à la fig. 11. Douze de ces anneaux sont prévus dans la construction représentée et sont dési gnés par 45a à 451.
La crosse 28, les plateaux presseurs 29 et les anneaux 45 sont pourvus de portées (indi quées respectivement en 46, 47 et 48 aux fig. 9g, 9a et 9e) qui reposent sur des guides 50 et 51 (fig. 5) portés par les organes d'entretoise- ment inférieurs ou tirants 22. Les plateaux 29 sont percés de quatre trous 52 aux quatre an gles, respectivement, chaque trou étant entouré par un évidement annulaire 53 (fig. 6 et 9a). Les anneaux 45 sont pourvus d'oreilles 54 qui sont évidées intérieurement, en 55 (fig. 6, et 9e), et dont l'espacement est le même que celui des trous 52 du plateau,.
La crosse 28 (fig. 9g) pré sente quatre trous disposés similairement, 56, de plus petit diamètre.
La tâte 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 adjacent 29m. Comme représenté plus clairement aux fig. 6 et 7, chacun des autres plateaux 29 porte des douilles 59, dont l'espacement est le même que celui des trous 52. Les douilles 59 présentent une extrémité de diamètre réduit 60, destinée à s'ajuster dans les trous 52, et présentent au fond d'évidements 61' des épaulements 61. Les douilles 59 sont fixées aux plateaux (à l'excep tion 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 dispo- sées dans les évidements 61' et qui sont filetés en 63'. Les boulons 64 sont vissés dans les douilles taraudées 62 et il est prévu à l'extrémité de la presse présentant la tête de résistance, un autre jeu de ces boulons vissés dans les goujons 57. Comme représenté à la fig. 1, la crosse 28 est reliée aux douilles 62 du plateau adjacent par des boulons semblables, 64a, logés dans les trous 56, de sorte que quatre chaînes ana logues d'éléments relient le piston-plongeur<B>26</B> à la tête de résistance et à chacun des plateaux- presseurs.
Des ressorts à boudin 66 sont disposés dans les évidements 53 des plateaux et prennent ap pui contre les rebords intérieurs constitués au fond des évidements 55 des anneaux périphéri ques 45. Lors du montage, ces ressorts sont soumis à une compression initiale, ce qui s'ob tient en bloquant les anneaux derrière des cram pons en forme de fer à cheval (non représentés) destinés à s'ajuster dans des gorges 64' qui ont une forme de queue d'aronde des boulons 64. Chaque groupe de ressorts se rapportant à un anneau périphérique agit de manière à pousser cet anneau vers le plateau qui est à sa gauche, de manière à placer ledit anneau dans sa po sition de fermeture de la chambre, comme re présenté aux fig. 1, 4, 6, 7 et 11.
Le point d'ap pui de chaque ressort est sur le plateau situé à la droite de la chambre dans laquelle le ressort considéré est placé. Ce plateau entraîne le pis ton correspondant de manière à contraindre les filtres à se séparer. Grâce à l'action cumulative des ressorts, on est sûr que tous les anneaux périphériques occuperont la position de ferme ture des chambres, que les parois des cham bres seront écartées les unes des autres et que le piston-plongeur 26 sera poussé vers le fond de son cylindre 24. Ce piston-plongeur 26 est arrêté par sa butée. contre la paroi extrême de ce cylindre 24.
Le mécanisme de rappel des anneaux est monté à l'avant et à l'arrière 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 à 1a fig. 9e. Le cylindre 24 porte des cylindres hydrauliques 68. La tête de résistance 20 porte des cylindres de guidage 69, situés au même niveau.
Les cylindres hy drauliques 68 renferment des pistons 70 qui sont actionnés hydrauliquement de la gauche vers la droite (fig. 1), lorsque l'amenée d'huile dans le cylindre 24 est interrompue, ces pistons étant reliés à des tiges 71 traversant des coussi- nets-guides 72 montés dans des ouvertures 73 (fig. 8 et 9g) de la crosse 28. Les tiges 71 sont percées axialement et taraudées, comme indi qué en 74 (fi-. 8) pour recevoir les extrémités réduites 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 de droite (fig. 8), chacun des arbres 75 porte un collet 76. Sur chaque arbre sont montées trois douilles iden tiques 77, 78 et 79. La douille de droite, 77, est fixée par des vis 80 à un manchon fendu 81, engagé sur une partie de diamètre réduit 82 de l'arbre. La douille 78 est fixée par des vis 83 à un manchon fendu identique 84, en gagé sur une longue partie de diamètre réduit 85 de l'arbre 75. La douille 79 est maintenue sur l'arbre par une douille à épaulement inté rieur 86 et un écrou 87. La douille 77 porte trois collets 88a, 88b et 88c ; le manchon fendu 81 porte un collet 88d. La douille 78 et le man chon fendu 84 sont pourvus similairement de collets 88e, 88f, 88g et 88h.
La douille 79 est pourvue similairement de collets 88i, 88j, 88k et la douille 86 constitue une butée<B>881.</B> Les collets 88a à<B>881</B> sont tous situés à gauche des anneaux correspondants 45a à 451 respec tivement.
Lorsque les ressorts 66 ont amené les an neaux 45 à la position de fermeture des cham bres (représentée aux fig. 1 et 8), les oreilles 67a à<B>671</B> entrent en contact avec les collets correspondants 88a à<B>881</B> inclus des arbres 75, de sorte que lorsque le piston-plongeur 26 est déplacé vers la gauche, les oreilles 67 déplacent les arbres 75 également vers la gauche, ces ar bres tirant les tiges de piston 71 et les pistons 70 vers la gauche.
Toutes les chambres se raccourcissent si multanément sous la poussée du piston-plon- geur 26. Les pièces se déplacent en quelque sorte à la façon d'un accordéon ou d'un souf flet d'appareil photographique. Le filtre-presse est établi de façon que l'amplitude de ce mou vement, en ce qui concerne la chambre de droite extrême, soit supérieure à l'espacement total de deux chambres adjacentes. Ceci exige que tou tes les pièces de la seconde chambre et des chambres suivantes soient déplacées au-delà de la région à l'intérieur de laquelle des pièces de la première chambre et des chambres suivantes sont susceptibles de pénétrer.
Aussitôt que le filtre-presse commence à se fermer, les oreilles 67a entrent en contact avec les collets 88a, ce qui provoque un déplacement correspondant des arbres 75 et des collets 88b,<B>88e</B> et 88d. En raison de l'accouplement à mouvement à vide constitué par la longue partie réduite 85 de l'arbre, l'amplitude du mouvement de la douille 78 sera déterminée par la rencontre des oreilles 67e et des collets 88e. De même, le mouve ment de la douille de gauche 69 sera déterminé par la rencontre des oreilles 67i avec les collets 88i.
Lorsque le filtre-presse est complètement fermé par le piston-plongeur 26, les pièces oc cupent la position représentée à la fig. 2 et les arbres 75, ainsi que toutes les pièces mobiles s'y rapportant, sont situés à gauche de la posi tion représentée aux fig. 1 et 8, l'oreille 67a ayant été ramenée à une position indiquée en pointillé à la fig. 8.
Aussitôt que la poussée du piston-plongeur 26 cesse de s'exercer, les ressorts 66 agissent de manière à élargir l'assemblage, en faisant mouvoir les pièces de la position de fig. 2 à une position qui est approximativement celle de la fig. 1. Comme on le voit dans cette fi gure, ce mouvement a provoqué le déplacement de chacun des pistons et des filtres à partir de la position de fermeture représentée à la fig. 7 où cet ensemble est placé contre le gâteau C, à la position de fig. 7a, où ledit ensemble a tiré le filtre de droite 38 (porté par le piston 33) à l'écart du gâteau C.
Lorsque du liquide sous pression est admis par les lumières 68a à l'extrémité gauche des cylindres 68, les pistons 70 se déplacent de la position de fig. 2 à la position de fig. 3. Ce dé placement a déjà été commencé par le mouve- ment de détente des ressorts 66 et il est terminé par les pistons 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 poussée suffisante pour ramener le piston-plongeur 26. Celui-ci est exactement ajusté dans son cylindre et assure de ce fait l'alignement de toutes les pièces.
En même temps, les collets 88a, 88b, 88c et 88d se meu vent en bloc et entrent successivement en con tact avec - et entraînent - les oreilles 67a, <I>67b, 67c,</I> 67d portées par les quatre anneaux 45a à 45d vers l'extrémité à plongeur de la ma chine. Lorsqu'une partie suffisante du jeu a été rattrapée par ce mouvement, les collets 88e, 88f, 88g et 88h entraînent les quatre anneaux sui vants et les font mouvoir vers la droite<B>;</B> de même, les collets 88i, 88j, 88k et 881 entraî nent les quatre autres anneaux périphériques jusqu'à la position de droite extrême représen tée à la fig. 3. Dans cette course motrice des pistons 70, les anneaux 45 sont tous amenés à la position de droite extrême, de sorte que ces anneaux sont situés au-delà des filtres.
La course motrice des arbres 75 rattrape successivement le jeu, déplace les anneaux 45 en surmontant l'ac tion des ressorts, sépare les gâteaux C des filtres de gauche 38 et amène les surfaces libres des gâ teaux au contact des filtres 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 li bres de tomber hors du filtre-presse (position non représentée).
La fig. 6 et les fig. 9a à 13 inclus représen tent, 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 (fig. 9a). Les ouver tures centrales 29' reçoivent des obturateurs 92 pourvus de clavettes 93 et présentant des conduits coudés 94 communiquant avec le con duit foré 90 (fig. 11).
Chacune des plaques porte-filtre 41 pré sente sur sa face arrière des rainures annulaires 99 (figures 10 et 12) constituant des con- duits, et présente également des rainures ra diales 100 qui communiquent avec des fo- rures 101, communiquant à leur tour avec des rainures annulaires 102 ménagées sur la face avant de la plaque.
La rainure annulaire extérieure 99 ménagée dans la face .arrière de la plaque 41 permet au liquide- coulant dans la dite rainure de descendre par gravité dans des forures 103 et 104 du plateau presseur et du piston, respectivement, comme représenté plus clairement à la fig. 12.
La face avant de chacune des plaques 41 présente des surfaces plates annulaires périphé riques 105 (fig. 12) et centrales 106 (fig. 12a) disposées dans le même plan. A l'extérieur de la surface plate 105 est disposée une surface biseautée 107, et à l'intérieur de la surface 106 est ménagée une autre surface biséautée 108. Une pièce d'écartement<B>109,</B> affectant la forme d'un tamis composé de fils métalliques se croi sant, lequel tamis est laminé, relativement gros sier et aplati, est engagée dans une dépression 110 sur la face avant et allant de l'une à l'autre des surfaces plates 105, 106.
Un tamis filtrant 111 (fig. 9c), fait 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 sur faces biseautées 107 et 108. Un anneau 115 (fig. 9d) maintenu par des vis 116 fixe le tamis filtrant (fig. 7a et 12).
Les rebords intérieurs des tamis filtrants fi xés à celles des plaques-41 qui sont portées par les plateaux presseurs 29b à 29m sont fixés en place par des buses d'admission 117 qui sont pourvues d'une tête conique 118 et vissées dans des trous centraux 119 (fig. 11a) des plaques 41, de telle sorte qu'elles font communiquer le conduit foré 90 avec la chambre du filtre-presse. La. buse 117 est alésée coniquement avec un fai ble angle de conicité, en 117a, et elle est évasée à environ 45 degrés en 117b. Les tamis des fil tres portés par les pistons sont fixés en place par des bouchons filetés 120.
Au lieu que la matière à filtrer soit admise aux chambres par des conduits communiquant directement avec le plateau presseur, il est évident que l'alimenta tion pourrait être effectuée à partir d'un plateau presseur par l'intermédiaire d'un piston et d'une buse, comme indiqué à la fig. 14.
On remarquera que les filtres 38 sont carac térisés par l'absence de toutes saillies suscepti bles de faire obstacle au mouvement latéral du gâteau. Lorsque la séparation initiale s'effectue entre le filtre et la face de droite du gâteau C, celui-ci présente une surface verticale lisse et exempte de cavités étranglées ; et lorsque le gâ teau C se sépare du filtre de gauche, il présente une surface lisse semblable, à l'exception du bouchon de matière dont il sera parlé plus loin.
Ces faces de séparation sont verticales dans le fil tre-presse horizontal des fi-. 1 à 13. Aussitôt que les anneaux 45 ont été suffisamment déplacés pour libérer les gâteaux, ceux-ci tombent de la machine sur un transporteur, plan incliné, gou- lotte ou organe similaire, sans aucun empê chement ou sans qu'il soit nécessaire de leur communiquer un mouvement longitudinal quel qu'il soit.
Cette conformation 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.
Le liquide exprimé à travers les éléments filtrants 38 pénètre dans les trous alignés (fig. 12) 103 et 104 des plateaux presseurs et des pistons -et le liquide ainsi reçu s'écoule dans un conduit de sortie 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 amène le liquide exprimé à un chenal collecteur 124 (fig. 5) dis posé longitudinalement dans la machine.
La matière à filtrer est reçue par la machine à partir de pompes extérieures, par l'intermé diaire soit d'une conduite à basse pression, indi quée en 130 aux fig. 4 et 13, soit d'une conduite à haute pression, indiquée en 131. Cette ma tière coule de haut en bas par une tuyauterie appropriée 132 et arrive à un raccord en T 133, où la tuyauterie communique avec un tuyau d'alimentation 134 qui va de la tête de résistance à la tête à plongeur de la machine et qui est -pourvu d'un robinet de vidange 135 (fig. 4).
Comme on le voit plus clairement à la fi-. 13, le tuyau d'alimentation 134 est relié par une tuyauterie stationnaire 136 au plateau pres seur 29m et à une série de onze tuyaux mobiles 137 reliés respectivement aux plateaux pres seurs 29b à<B>291,</B> cette tuyauterie comprenant des robinets 139 permettant de couper l'admission 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.
De la vapeur d'eau pénètre dans un collec teur 140 prévu à l'avant et en haut de la ma chine (fig. 4), passe par un tuyau fixe 141 qui est relié au plateau 29m et par douze tuyaux mobiles 142 communiquant avec les plateaux 29a à<B>291,</B> 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 in férieure des conduits 43 dans des tuyaux 143 reliés similairement à un collecteur d'échappe ment 144.
Bien que les cylindres 68 soient normale ment en communication avec l'extérieur à leur extrémité externe, comme indiqué en 68b (fig. 1, 2 et 3), ils pourraient être reliés (plus spécia lement dans le cas des filtres-presses de grandes dimensions) à une source continue d'air sous pression.
L'air comprimé que contiennent ces cylindres aide à chasser le liquide hydraulique par les lumières 68a et à rappeler 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.- Le filtre-presse décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante Les éléments du filtre-presse occupent nor malement la position représentée aux fig. 1, 4, 5, 6 et 11, les filtres 38, étant séparés l'un de l'autre de la distance maximum et les anneaux 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-pres ses relativement petits, sous des pressions de pompages 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/cmz) sont appli quées, de remplir préalablement le filtre-presse sous une pression de l'ordre de 21 kg/cm ,
par exemple par l'intermédiaire de la conduite à basse pression<B>130</B> (fig. 13), 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 rela tivement basse.
L'opération de pompage remplit toutes les chambres de la matière filtrable, et une partie importante de la teneur en liquide est immédia tement refoulée à travers les tamis, de telle sorte qu'il se forme à l'intérieur des chambres des gâ teaux semi-solides qui les remplissent complè tement. On ferme alors les pompes d'alimenta tion en matière et l'on admet un liquide à haute pression au cylindre à plongeur. En raison de sa pression élevée, qui peut être de l'ordre de 420 kg/cm-, ce liquide repousse avec force tous les pistons, anneaux, plateaux et pièces interpo sées vers les éléments stationnaires portés 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 fig. 1 et 2, et provoque l'expulsion du liquide rési duel que contiennent les gâteaux à travers les tamis et conduits de drainage. De plus, une par tie de la matière solide tend à être repoussée à l'intérieur de la buse 117, où elle forme un bou chon de matière agglutinée destinée à obturer la buse. Cette action est indiquée à la fig. 11a par la densité des zones pointillées.
Une partie de la matière fortement comprimée que contient la chambre tend à s'échapper en repassant dans la buse, mais elle rencontre les surfaces fortement inclinées et finement polies 117b de la base et s'affermit progressivement jusqu'au moment où elle forme un bouchon tassé qui fait définiti vement obstacle à tout écoulement supplémen- taire. Le bouchon ainsi formé se comporte à la façon d'un clapet de retenue. Il ne possède à son extrémité intérieure qu'un diamètre de 19 mm environ et se casse facilement, le filtre- presse étant ouvert, lorsque le gâteau tombe.
Après que la poussée du plongeur s'est exercée sur une étendue et pendant un temps suffisant pour expulser une quantité suffisante de liquide résiduel que renferment les gâteaux, on supprime cette poussée, après quoi les res sorts 66, en se détendant, obligent toutes les piè ces qui sont placées entre le plateau fixe et le filtre et le plongeur à se mouvoir vers la droite, ce qui a pour effet de repousser le plongeur à l'intérieur de son cylindre et de séparer les ta mis filtrants de droite des gâteaux respectifs. Concurremment avec la décompression effec tuée à l'intérieur du cylindre à plongeur, un fluide sous pression est admis sur la face gau che des pistons 70 coulissant dans les cylindres 68.
Le premier mouvement de ces pistons amène 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 exactement en aligne ment. On est ainsi sûr que les tiges ou arbres 75 et leurs collets travailleront à l'unisson de manière à entrer simultanément en contact avec les oreilles des anneaux 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 filtres de gauche et, au moment où chaque anneau se sépare de l'élément filtrant de droite correspondant (fig. 3 à 11), le gâteau tombe de la machine sur un transporteur ou or gane similaire, de sorte que tous les gâteaux peuvent tomber sans qu'aucune résistance soit offerte à leur chute par des parties en creux, étranglées ou en contre-dépouille et des saillies, comme c'est le cas dans les filtres-presses dé pourvus de filtres parallèles et plats.
Aussitôt que les gâteaux ont été dégagés des chambres, on met les cylindres hydrauliques 68 à l'échappement, et les ressorts 66 ramè nent les anneaux 45 à la position de la fig. 1, en entraînant les pistons 70 et leurs tiges 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 posi tion qu'elle occupaient au début de la descrip tion du fonctionnement, et le filtre-presse est prêt pour un autre cycle d'opérations.
La fig. 14 représente un filtre-presse hori zontal qui est en principe semblable à celui qui vient d'être décrit en détail, mais dans lequel certaines des pièces et opérations sont inver sées. La tête de résistance et la tête à plongeur sont indiquées en 151 et 152. La tête 152 ren ferme un plongeur 153 qui est relié à une crosse 154 de la même manière que celle déjà décrite, laquelle crosse est elle-même reliée à la tête de résistance par l'intermédiaire de liaisons d'entretoisement à mouvement à vide, 155, qui sont généralement les mêmes que celles précé demment décrites.
On peut, dans ce cas, faire usage de plateaux presseurs semblables 156, excepté qu'au lieu que celles des faces de ces plateaux qui sont tournées vers le plongeur por tent directement des filtres comme précédem ment décrit, ces faces portent des pistons 157. Les pistons et les autres faces de tous les pla teaux portent des filtres 38 comme précédem ment décrit. Les pistons 157 sont semblables aux pistons précédemment décrits, excepté qu'ils présentent une ouverture centrale 158 destinée à permettre le passage de la matière à filtrer des plateaux presseurs à la buse. Le li quide extrait s'écoule par gravité à travers les plateaux et les pistons, comme précédemment décrit.
Chaque unité est pourvue d'un anneau périphérique 160 semblable à l'anneau 45, mais elle est sollicitée vers le plongeur par des ressorts 161. Les pistons sont chauffés à, la va peur comme précédemment, et l'on réalise le pressage de la même manière par une poussée exercée à l'aide du plongeur, et après le passage des ressorts se détendent et repoussent le plon geur à l'intérieur dudit cylindre. Toutefois, dans la construction de la fig. 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 approprié par l'intermédiaire de lumières 163 situées à droite des pistons 164.
Ces derniers entraînent des arbres 165 semblables aux arbres 75, mais les font mouvoir vers la tête de résistance, au lieu de les tirer vers la tête à plongeur comme dans la disposition précédente. Des liaisons à mouvement à vide sont ménagées entre les ar bres 165 et divers collets (semblables à 88a à <B>881)</B> et destinées à coopérer avec les anneaux.
Dans cette disposition, la réaction opposée à l'action du fluide sous pression introduit dans les cylindres 162 refoule le plongeur à l'inté rieur de son cylindre et assure le maintient des parois filtrantes des chambres à l'écartement voulu pendant que les anneaux périphériques sont repoussés autour des pièces pour ouvrir les chambres et permettre l'enlèvement des gâ teaux.
La forme d'exécution représentée à la fig. 15 est un filtre-presse vertical qui peut être du principe identique aux filtres-presses horizon taux précédemment décrits. Les pièces sont gé néralement les mêmes et, à la fig. 15, elles ont été désignées par les mêmes chiffres 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 résistance, comme re présenté à la fig. 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 et les crosses reposent et fassent pression par leur poids propre sur les entretoises, des tirants 171 se comportent à la façon de guides pour ces pièces dans la construction de la fig. 15. La pesanteur seconde l'ouverture du filtre-presse, et un mécanisme approprié (non représenté) peut être prévu pour décharger latéralement les gâteaux à l'écart des tamis-filtres lisses prévus, comme dans la construction représentée en dé tail dans les figures précédentes.
Filter press The present invention relates to a wire press, comprising filter-holder elements arranged coaxially and each carrying, on two opposite faces, the filters forming two by two the walls facing the pressure chambers, rings. axially movable constituting the peripheral wall of said chambers, discharge conduits starting from the outlet side of the filters and serving to discharge the liquid separated from a material to be filtered introduced into the chamber through an inlet conduit,
spring devices each acting between a filter-holder element and the corresponding ring so as to urge the ring towards a position where it completely closes the chamber and also acting so as to distance the two two from each other contiguous filter-holder elements, and a pressure device acting to shorten the chamber by causing the relative approximation of said filters so as to compress the material introduced into the chamber to convert it into a cake by ex pulsing the major part of the liquid that she holds.
The filter press according to the invention is characterized by stop devices which limit the extension of the chambers under the action of the spring devices when the pressure tending to shorten the chamber is removed. The appended drawing represents, by way of example, three embodiments of the filter press object of the invention.
Fig. 1 is a plan view of a horizontal filter press partially cut away and a sectional view taken through line 1-1 of FIG. 4, parts being supposed to be broken to show the interior construction.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1, showing the parts in another operating position.
Fig. 3 is a view similar to FIG. 1, but showing parts in a different operating position.
Fig. 4 is a front view.
Fig. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 1.
Fig. 6 is a sectional view, on a larger scale, taken along line 6-6 of FIG. 5.
Figs. 7 and 7a are views similar to FIG. 6 representing, respectively, the position of certain parts in two different phases of operation.
Fig. 8 is a sectional view, on a larger scale, showing by solid lines the relationship existing between certain members in the position shown in FIG. 1. Figs. 9 to 9g inclusive are elevation views, taken looking from the right of figs. 1 to 4, main elements of the filter press, fig. 9a representing the plate, FIG. 9b one of the filter holder plates, FIG. 9c the filter screen, fig. 9d the retaining ring of this put on,
fig. 9th the closing ring of the peripheral chamber, fig. 9f the piston and fig. 9g the butt.
Fig. 10 is a view showing, on a still larger scale, details of the filter press.
Fig. 11 is a cross-sectional view through the broken line II-II of FIG. 10.
Fig. 11a is a fragmentary sectional view showing the formation of a plug in the orifice when the thrust is exerted.
Figs. 12 and 12a are sectional views, on a larger scale, through broken line 12-12 of FIGS. 5, resp. 10.
Fig. 13 is an elevational view taken from the rear of FIG. 1, showing the arrangement of the supply pipes leading to the cells or chambers.
Fig. 14 is a fragmentary elevation view, partially in section, of a horizontal filter press in which the arrangement of some of the parts has been reversed.
Fig. 15 is an elevational view of a vertical tre-press wire.
The horizontal filter press of fig. 1 to 13 comprises two fixed supports, namely a plate or resistance head 20 and a plate or plunger head 21, these heads being connected to each other by four tie rods of square section 22, which are threaded at their ends and carry nuts 23, as shown in fig. 1. The plunger head 21 internally has a cylindrical chamber 24; it carries a stuffing-box 25 and receives a plunger 26.
The chamber 24 is connected at 27 to a hydraulic mechanism (not shown), by means of which oil can be forced inside the plunger head under a high pressure (for example of the order of 420 kg / cm-). The cylindrical part of the plunger 26 which moves in the cylinder 24 is fixed to a butt plate 28 (fig. 9g), hereinafter called a butt, using bolts 28a engaged in holes <I> 28b . </I>
Between the stick 28 and the resistance head 20, the filter press shown has twelve chambers which are all identical, with the exception, however, of the end chambers.
On the face of the stick 28 which is opposite the plunger, this stick is fixed to the first of thirteen pressure plates 29 which are all identical and have been designated by 29a <I> to </I> 291n in FIG. 1, this fixing being effected by means of screws 30 which pass through holes 31 of the stock and are screwed into threaded holes 32 of the plate 29a. The stick 28 is provided with a centering boss 28 'intended to engage in a central hole 29' of the plate and thus to help ensure the alignment of the parts (fig. 11).
Before securing the extreme right plate 29a to the butt 28, it is fixed to one of the twelve pistons 33 (designated by 33a to 331 included in fig. 2) by screws indicated by 34, which pass through holes widened 35 of the plate and are screwed into threaded holes 36 made in the rear face of the piston (see fig. 11). The pistons are provided with centering bosses 33 'intended to penetrate the holes 29' of the plates.
The pistons 33 carry on their front face, or on the left, filters 38. These filters are fixed by means of screws 39 passing through holes 40 formed in the plates 41 and screwed into the pistons, at 42, the parts being centered. by bosses and recesses, as indicated at 41 'in FIG. 11.
The other plates 29b to 29m included, carry on their right side (facing the plunger) identical filters, which are fixed to these plates by similar screws, 39, screwed into holes 32. The last plate 29m is fixed to the resistance head by another group of screws 34, indicated at the top and to the left of fig. 1. It can thus be seen that with the exception of the ends, the intermediate plates 29b to 291 carry, on one of their faces, a piston 33 and a filter 38, and on the other face, a filter 38.
Each of the trays has a vapor duct indicated in dotted lines at 43 in FIG. 9a, so that the rooms can be heated from both sides.
Peripheral annular members 45 (the outline of which is shown in FIG. 9e and which are also called rings forming chambers) are arranged between the adjacent plates 29 and intended to fit either around the filters 38, when they occupy the closed position of the chambers, which is that of fig. 1, 2 and 11, or around the pistons 33, as shown in FIG. 3 and by dotted lines in FIG. 11. Twelve of these rings are provided in the construction shown and are designated 45a to 451.
The stick 28, the pressure plates 29 and the rings 45 are provided with bearings (indicated respectively at 46, 47 and 48 in fig. 9g, 9a and 9e) which rest on guides 50 and 51 (fig. 5) carried by the lower spacer members or tie rods 22. The plates 29 are pierced with four holes 52 at four angles, respectively, each hole being surrounded by an annular recess 53 (Figs. 6 and 9a). The rings 45 are provided with ears 54 which are hollowed out internally, at 55 (fig. 6, and 9e), and whose spacing is the same as that of the holes 52 of the plate.
The stick 28 (fig. 9g) has four holes arranged similarly, 56, of smaller diameter.
The resistance head 20 carries four two-diameter studs 57 which are screwed into this head and provided with enlargements 58 passing through the holes 52 of the adjacent pressure plate 29m. As shown more clearly in Figs. 6 and 7, each of the other plates 29 carries sockets 59, the spacing of which is the same as that of the holes 52. The sockets 59 have an end of reduced diameter 60, intended to fit into the holes 52, and have at the bottom of recesses 61 'of the shoulders 61. The sleeves 59 are fixed to the plates (with the exception of the one secured to the resistance head) by sleeves 62 which are threaded, as indicated at 63.
The sockets 59 receive bolts 64 which are provided with heads 65 disposed in the recesses 61 'and which are threaded at 63'. The bolts 64 are screwed into the threaded sockets 62 and there is provided at the end of the press having the resistance head another set of these bolts screwed into the studs 57. As shown in FIG. 1, the butt 28 is connected to the sockets 62 of the adjacent plate by similar bolts, 64a, housed in the holes 56, so that four similar chains of elements connect the plunger <B> 26 </B> to the resistance head and to each of the pressure plates.
Coil springs 66 are arranged in the recesses 53 of the plates and take abutment against the inner edges formed at the bottom of the recesses 55 of the peripheral rings 45. During assembly, these springs are subjected to an initial compression, which s' ob is held by locking the rings behind horseshoe-shaped cram pons (not shown) intended to fit into grooves 64 'which have a dovetail shape of the bolts 64. Each group of springs relating to a peripheral ring acts so as to push this ring towards the plate which is to its left, so as to place said ring in its position for closing the chamber, as shown in FIGS. 1, 4, 6, 7 and 11.
The support point of each spring is on the plate located to the right of the chamber in which the spring in question is placed. This plateau drives the corresponding udder so as to force the filters to separate. Thanks to the cumulative action of the springs, it is certain that all the peripheral rings will occupy the closed position of the chambers, that the walls of the chambers will be separated from each other and that the plunger 26 will be pushed to the bottom. of its cylinder 24. This plunger 26 is stopped by its stop. against the end wall of this cylinder 24.
The ring return mechanism is mounted at the front and rear of the machine and at the center line of the filter press. The rings 45 are provided with two forked ears 67 which are diametrically opposed, as shown in FIG. 9th. The cylinder 24 carries hydraulic cylinders 68. The resistance head 20 carries guide cylinders 69, located at the same level.
The hydraulic cylinders 68 contain pistons 70 which are actuated hydraulically from left to right (fig. 1), when the supply of oil to cylinder 24 is interrupted, these pistons being connected to rods 71 passing through cushions. - net guides 72 mounted in openings 73 (fig. 8 and 9g) of the stock 28. The rods 71 are axially drilled and tapped, as indicated at 74 (fig. 8) to receive the reduced and threaded ends of 'shafts 75. These shafts are of sufficient length to terminate at the resistance head and enter the guide cylinders 69.
Near the end on the right (fig. 8), each of the shafts 75 has a collar 76. On each shaft are mounted three identical bushings 77, 78 and 79. The right bush, 77, is fixed by screws 80 to a split sleeve 81, engaged on a portion of reduced diameter 82 of the shaft. Bushing 78 is secured by screws 83 to an identical split sleeve 84, secured to a long, reduced diameter portion 85 of shaft 75. Bushing 79 is held onto the shaft by an internal flanged bush 86 and a nut 87. The sleeve 77 carries three collars 88a, 88b and 88c; the split sleeve 81 carries a collar 88d. The sleeve 78 and the split sleeve 84 are similarly provided with collets 88e, 88f, 88g and 88h.
Bushing 79 is similarly provided with collars 88i, 88j, 88k and bush 86 constitutes a stopper <B> 881. </B> Collets 88a to <B> 881 </B> are all located to the left of the corresponding rings 45a to 451 respec tively.
When the springs 66 have brought the rings 45 to the closed position of the chambers (shown in Figs. 1 and 8), the ears 67a to <B> 671 </B> come into contact with the corresponding collars 88a to < B> 881 </B> included shafts 75, so that when plunger 26 is moved to the left lugs 67 move shafts 75 also to the left, these ar bers pulling piston rods 71 and pistons 70 to the left.
All the chambers are shortened so many times under the pressure of the plunger 26. The parts move in a way like an accordion or a camera's bellows. The filter press is set so that the magnitude of this movement, with respect to the far right chamber, is greater than the total spacing of two adjacent chambers. This requires that all parts of the second and subsequent chambers be moved beyond the region into which parts of the first and subsequent chambers are likely to enter.
As soon as the filter press begins to close, the ears 67a contact the collars 88a causing a corresponding displacement of the shafts 75 and collars 88b, <B> 88e </B> and 88d. Due to the vacuum motion coupling formed by the long reduced portion 85 of the shaft, the range of motion of the socket 78 will be determined by the meeting of the ears 67e and the collars 88e. Likewise, the movement of the left sleeve 69 will be determined by the meeting of the ears 67i with the collars 88i.
When the filter press is completely closed by the plunger 26, the parts occupy the position shown in fig. 2 and the shafts 75, as well as all the moving parts relating thereto, are situated to the left of the position shown in FIGS. 1 and 8, the ear 67a having been brought back to a position indicated in dotted lines in FIG. 8.
As soon as the thrust of the plunger 26 ceases to be exerted, the springs 66 act in such a way as to widen the assembly, causing the parts of the position of FIG. 2 to a position which is approximately that of FIG. 1. As can be seen in this fi gure, this movement caused the displacement of each of the pistons and the filters from the closed position shown in FIG. 7 where this assembly is placed against the cake C, in the position of FIG. 7a, where said assembly has pulled the right filter 38 (carried by the piston 33) away from the cake C.
When pressurized liquid is admitted through the openings 68a at the left end of the cylinders 68, the pistons 70 move from the position of FIG. 2 in the position of fig. 3. This movement has already been started with the releasing movement of the springs 66 and is finished with the pistons 70. When the shafts 75 move to the right, they first bring the collars 76 into contact with the piston. butt 28 so as to exert sufficient thrust to bring back the plunger 26. The latter is exactly adjusted in its cylinder and thereby ensures the alignment of all the parts.
At the same time, the collars 88a, 88b, 88c and 88d move together and successively come into contact with - and lead - the ears 67a, <I> 67b, 67c, </I> 67d carried by the four rings 45a to 45d towards the plunger end of the machine. When a sufficient part of the play has been caught by this movement, the collets 88e, 88f, 88g and 88h drive the next four rings and make them move to the right <B>; </B> likewise, the collets 88i , 88j, 88k and 881 drive the other four peripheral rings to the extreme right position shown in fig. 3. In this driving stroke of the pistons 70, the rings 45 are all brought to the extreme right position, so that these rings are located beyond the filters.
The driving stroke of the shafts 75 successively takes up the play, moves the rings 45 overcoming the action of the springs, separates the cakes C from the left filters 38 and brings the free surfaces of the cakes into contact with the right filters 38, which stop the movement of the cakes. In the continuation of the movement of the rings, they slide opposite the cakes, so that when the rings have reached the end of their return stroke, all the cakes are free to fall out of the filter press (position no. shown).
Fig. 6 and fig. 9a to 13 inclusive represent, in greater detail, the elements of the filter press. Each of the pressure plates 29 has a threaded intake orifice 89 from which extends obliquely downwards a drilled duct 90 leading to the central opening 29 'which, facing the duct 90, has a sliding assembly groove 91 (fig. 9a). The central openings 29 'receive shutters 92 provided with keys 93 and having elbow conduits 94 communicating with the drilled conduit 90 (FIG. 11).
Each of the filter-holder plates 41 has on its rear face annular grooves 99 (FIGS. 10 and 12) constituting conduits, and also has radial grooves 100 which communicate with the grooves 101, communicating in turn. with annular grooves 102 formed on the front face of the plate.
The outer annular groove 99 formed in the rear face of the plate 41 allows the liquid flowing in said groove to descend by gravity into bores 103 and 104 of the pressure plate and of the piston, respectively, as shown more clearly in FIG. . 12.
The front face of each of the plates 41 has flat annular peripheral surfaces 105 (FIG. 12) and central 106 (FIG. 12a) arranged in the same plane. On the outside of the flat surface 105 is disposed a bevelled surface 107, and inside the surface 106 is provided another bevelled surface 108. A spacer <B> 109, </B> affecting the shape of a sieve composed of crossing wires, which sieve is laminated, relatively coarse and flattened, is engaged in a depression 110 on the front face and going from one to the other of the flat surfaces 105, 106.
A filter screen 111 (fig. 9c), made of fine wire, and a backing plate 112, made of perforated sheet, are seen with tapered edges at the periphery and near the center, as shown in 113 and 114 (fig. . 12 and 12a), so as to fit around the bevelled surfaces 107 and 108. A ring 115 (fig. 9d) held by screws 116 fixes the filter screen (fig. 7a and 12).
The inner edges of the filter screens attached to those of the plates-41 which are carried by the pressure plates 29b to 29m are fixed in place by inlet nozzles 117 which are provided with a conical head 118 and screwed into central holes 119 (fig. 11a) of the plates 41, so that they communicate the drilled duct 90 with the chamber of the filter press. The nozzle 117 is tapered bore with a low taper angle, at 117a, and flares about 45 degrees at 117b. The screens of the threads carried by the pistons are fixed in place by threaded plugs 120.
Instead of the material to be filtered being admitted to the chambers through conduits communicating directly with the pressure plate, it is obvious that the supply could be effected from a pressure plate by means of a piston and a nozzle, as shown in fig. 14.
It will be noted that the filters 38 are charac terized by the absence of any protrusions liable to hinder the lateral movement of the cake. When the initial separation takes place between the filter and the right side of the cake C, the latter has a smooth vertical surface free from constricted cavities; and when the cake C separates from the left filter, it presents a similar smooth surface, except for the plug of material which will be discussed later.
These separation faces are vertical in the horizontal tre-press wire of the fi-. 1 to 13. As soon as the rings 45 have been sufficiently displaced to free the cakes, they fall from the machine onto a conveyor, inclined plane, chute or the like, without any hindrance or without the need for it. to communicate to them any longitudinal movement whatsoever.
This conformation of the face of the cakes makes it impossible to overload the machine to the point that the cake risks being too thick to come out of horizontal protrusions.
The liquid expressed through the filter elements 38 enters the aligned holes (fig. 12) 103 and 104 of the pressure plates and the pistons - and the liquid thus received flows into an outlet duct 121 ending at the lower end of the pressure plate. The various conduits 121 are connected by elbows 122 to a drainage pipe 123, which brings the expressed liquid to a collecting channel 124 (FIG. 5) arranged longitudinally in the machine.
The material to be filtered is received by the machine from external pumps, either via a low pressure pipe, indicated at 130 in fig. 4 and 13, or from a high pressure line, indicated at 131. This material flows from top to bottom through suitable piping 132 and arrives at a T-fitting 133, where the piping communicates with a supply pipe 134 which goes from the resistance head to the plunger head of the machine and which is provided with a drain cock 135 (fig. 4).
As can be seen more clearly in fi-. 13, the supply pipe 134 is connected by a stationary pipe 136 to the pressure plate 29m and to a series of eleven mobile pipes 137 respectively connected to the pressure plates 29b to <B> 291, </B> this pipe comprising valves 139 making it possible to cut off the admission to all the plates, except one, and to apply a pressure in order to dislodge material liable to obstruct the conduits and chambers. The pressure plate 29a is closed by a plug at its inlet end 89.
Water vapor enters a collector 140 provided at the front and top of the machine (fig. 4), passes through a fixed pipe 141 which is connected to the 29m plate and by twelve mobile pipes 142 communicating with the trays 29a to <B> 291, </B> so as to supply the steam conduits 43 of these trays. The water vapor and the condensation water pass from the lower end of the conduits 43 into pipes 143 similarly connected to an exhaust manifold 144.
Although the cylinders 68 are normally in communication with the outside at their outer end, as shown at 68b (fig. 1, 2 and 3), they could be connected (more especially in the case of large filter presses. dimensions) to a continuous source of pressurized air.
The compressed air contained in these cylinders helps to expel the hydraulic fluid through the openings 68a and to return all the shafts 75 and the parts carried by them to the position of FIG. 1, the springs 66 thus being relieved of this load. The filter press described above operates as follows The elements of the filter press normally occupy the position shown in FIGS. 1, 4, 5, 6 and 11, the filters 38 being separated from each other by the maximum distance and the rings 45 closing the chambers.
The liquid to be filtered is admitted to all the plates except the plate 29a, and, after its passage through these plates and the orifices 117, enters the chambers in the center thereof. The liquid could be delivered, in the case of relatively small filter presses, under moderate pumping pressures, for example of the order of 35 kg / cm2, but it is preferable, in the case of relatively large filter presses , and when higher pumping pressures (for example of the order of 56 kg / cm 2) are applied, to fill the filter press beforehand under a pressure of the order of 21 kg / cm,
for example through the low pressure line <B> 130 </B> (fig. 13), before applying the higher pressure through the line 131. The forces are better balanced if the rela tively low pressure is used first.
The pumping operation fills all the chambers with filterable material, and a substantial part of the liquid content is immediately pumped through the screens, so that it forms inside the chambers of the semi-cakes. -solids that fill them completely. The material feed pumps are then closed and a high pressure liquid is admitted to the plunger cylinder. Due to its high pressure, which can be of the order of 420 kg / cm-, this liquid forcefully pushes all the pistons, rings, plates and interposed parts towards the stationary elements carried by the head 20 of the filter press. .
This shortens the chambers, as can be seen by comparing the positions of the pieces in Figs. 1 and 2, and causes the residual liquid contained in the cakes to be expelled through the screens and drainage ducts. In addition, part of the solid material tends to be pushed back inside the nozzle 117, where it forms a plug of agglutinated material intended to close the nozzle. This action is shown in fig. 11a by the density of the dotted areas.
Some of the strongly compressed material in the chamber tends to escape as it passes back through the nozzle, but it meets the steeply inclined and finely polished surfaces 117b of the base and gradually hardens until it forms a plug. compacted which definitively obstructs any additional flow. The plug thus formed behaves in the manner of a check valve. It only has a diameter of about 19 mm at its inner end and breaks easily, with the filter press open, when the cake falls.
After the thrust of the plunger has been exerted over an area and for a time sufficient to expel a sufficient quantity of residual liquid contained in the cakes, this thrust is suppressed, after which the spells 66, relaxing, force all the pieces which are placed between the fixed plate and the filter and the plunger to move to the right, which has the effect of pushing the plunger back inside its cylinder and separating the filtering plates on the right of the respective cakes . Concurrently with the decompression effected inside the plunger cylinder, a pressurized fluid is admitted on the left face of the pistons 70 sliding in the cylinders 68.
The first movement of these pistons brings the collars 76 against the butt, and as the plunger is guided by wide spans of the wall of the plunger cylinder, these parts are pushed back and brought back into exact alignment. This ensures that the rods or shafts 75 and their collars will work in unison so as to simultaneously come into contact with the ears of the respective rings and to pull these rings back, this action being carried out successively from the ring 45a at the ring 451.
Moving the rings 45 to the right has the effect of separating the left side of the cakes from the left filters and, as each ring separates from the corresponding right filter element (fig. 3 to 11), the cake falls out. machine on a conveyor or similar device, so that all the cakes can fall out without any resistance being offered to their fall by recessed, choked or undercut parts and protrusions, as is the case. This is the case in filter presses fitted with parallel and flat filters.
As soon as the cakes have been released from the chambers, the hydraulic cylinders 68 are exhausted, and the springs 66 return the rings 45 to the position of FIG. 1, by driving the pistons 70 and their rods 75 from the extreme right-hand position, shown in FIG. 3, in the intermediate position of FIG. 1. The parts have thus been returned to the position they occupied at the start of the description of operation, and the filter press is ready for another cycle of operations.
Fig. 14 shows a horizontal filter press which is in principle similar to that which has just been described in detail, but in which some of the parts and operations are reversed. The resistance head and the plunger head are indicated at 151 and 152. The head 152 includes a plunger 153 which is connected to a stick 154 in the same manner as that already described, which stick is itself connected to the head. resistance through idle-motion bracing links 155, which are generally the same as those previously described.
In this case, use can be made of similar pressure plates 156, except that instead of those of the faces of these plates which are turned towards the plunger directly carry filters as described above, these faces carry pistons 157. The pistons and the other faces of all the plates carry filters 38 as previously described. The pistons 157 are similar to the pistons previously described, except that they have a central opening 158 intended to allow the passage of the material to be filtered from the pressure plates to the nozzle. The extracted liquid flows by gravity through the platters and pistons, as previously described.
Each unit is provided with a peripheral ring 160 similar to the ring 45, but it is urged towards the plunger by springs 161. The pistons are heated to, the temperature as before, and the pressing of the gasket is carried out. in the same way by a thrust exerted with the aid of the plunger, and after the passage of the springs relax and push the plunger inside said cylinder. However, in the construction of FIG. 14, the butt 154 carries cylinders 162 which extend rearwardly along the plunger cylinder. These cylinders are connected to an appropriate hydraulic mechanism by means of slots 163 located to the right of the pistons 164.
The latter drive shafts 165 similar to shafts 75, but cause them to move towards the resistance head, instead of pulling them towards the plunger head as in the previous arrangement. Vacuum movement links are formed between the shafts 165 and various collars (similar to 88a to <B> 881) </B> and intended to cooperate with the rings.
In this arrangement, the reaction opposed to the action of the pressurized fluid introduced into the cylinders 162 forces the plunger back inside its cylinder and ensures that the filtering walls of the chambers are kept at the desired spacing while the peripheral rings are pushed around the rooms to open the rooms and allow the cakes to be removed.
The embodiment shown in FIG. 15 is a vertical filter press which may be in principle identical to the rate horizon filter presses described above. The parts are generally the same and, in fig. 15, they have been designated by the same numbers followed by the letter V. Instead of the entire filter press being supported by feet integral with the plunger head and the resistance head, as shown in fig. 4, it is the plunger head of the filter press which is supported by feet 170.
Instead of the pressure plates, the rings and the sticks resting and exerting pressure by their own weight on the spacers, tie rods 171 act as guides for these parts in the construction of FIG. 15. Gravity assists the opening of the filter press, and a suitable mechanism (not shown) may be provided to laterally discharge the cakes away from the smooth filter screens provided, as in the construction shown in detail in the drawings. previous figures.