FR2515059A1

FR2515059A1 - Filter for removal of surface debris - from water, uses rotating drum with projecting blade to deposit material into discharge device

Info

Publication number: FR2515059A1
Application number: FR8120273A
Authority: FR
Inventors: Guy Gourcerol
Original assignee: CHARVO SA
Current assignee: CHARVO SA
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1981-10-23
Publication date: 1983-04-29
Also published as: FR2515059B1

Abstract

A filtration device employs a rotating horizontal drum with a projecting blade to lift floating materials from a liq. surface and to discharge them over a flat scoop into a collecting vessel. The scoop is able to remain in contact with the drum by virtue of the projecting blade being retractable into the drum, a position it is forced into by the sloping leading edge of the scoop. For use in the clarification of water for recirculating water curtains as used in paint spray booths for the removal of paint particles from air. The device is esp. for the removal of those paint particles which remain floating on the water surface.

Description

La présente invention se réfère aux dispositifs de filtres à tambour et elle vise plus particulièrement ceux qu'on associe aux cabines de peinture au pistolet à rideau d'eau pour éliminer les impuretés de l'eau en circulation. The present invention relates to drum filter devices and it relates more particularly to those which are associated with spray-paint spray booths to remove impurities from circulating water.

On sait que la peinture au pistolet s'effectue par pulvérisation du colorant dans un jet d'air comprime dirigé contre l'article à peindre sur lequel les particules en suspension se déposent en réalisant un recouvrement régulier. Toutefois, l'air qui a ainsi frappe l'article considéré retient une fraction résiduelle non négligeable de ces particules. It is known that spray painting is carried out by spraying the dye in a jet of compressed air directed against the article to be painted on which the particles in suspension are deposited by producing a regular covering. However, the air which thus strikes the article under consideration retains a non-negligible residual fraction of these particles.

Pour éviter qu'il ne pollue l'atmosphère environnante, on doit donc l'en débarrasser. Une méthode tres efficace a cet égard consiste à lui faire traverser un rideau d'eau qui absorbe les particules indesirabies. il suffit ensuite de filtrer cette eau qu'on peut faire circuler en circuit fermé. On a été ainsi amené à réaliser des cabines de peinture au pistolet équipées de rideaux d'eau et auxquelles on associe un filtre à tambour propre à collecter les particules entraînes par liteau pour permettre le recyclage de celle-ci.En vue de faciliter la filtration l'on ajoute à l'eau utilisée un produit floculant qui assure l'agglo meration des particules de colorants sous la forme de ce qu'il est convenu d'appeler des floculats. Pour ne pas compliquer les choses on ne met pas le tambour sous de pression et on laisse l'eau s 'écouler sous la seule charge hydrostatique résultant de la différence entre le niveau dans la cuve du filtre et l'espace intérieur du tambour qu'on fait déboucher directement à l'atmosphère. Une raclette en contact avec la partie supérieure de ce tambour qui émerge de la cuve précitée détache les floculats et les fait retomber dans une auge collectrice.To prevent it from polluting the surrounding atmosphere, we must therefore get rid of it. A very effective method in this regard consists in making it cross a curtain of water which absorbs unwanted particles. it then suffices to filter this water which can be circulated in a closed circuit. We were thus led to spray paint booths equipped with water curtains and to which we associate a drum filter suitable for collecting the particles entrained by batten to allow recycling thereof. In order to facilitate filtration a flocculating product is added to the water used, which ensures the agglomeration of the dye particles in the form of what is known as flocculates. In order not to complicate matters, the drum is not put under pressure and the water is allowed to flow under the only hydrostatic charge resulting from the difference between the level in the filter tank and the interior space of the drum that it leads directly to the atmosphere. A squeegee in contact with the upper part of this drum which emerges from the above-mentioned tank detaches the flocculates and causes them to fall into a collecting trough.

Toutefois le fonctionnement d'un tel filtre n'est pas toujours satisfaisant. Il arrive que des floculats demeurent à l'état flottant sur la masse d'eau qui remplit la cuve sans adhérer au tambour. On doit alors écumer le liquide pour que le filtre puisse recommencer à fonctionner normalement. However, the operation of such a filter is not always satisfactory. Sometimes flocculates remain in the floating state on the body of water that fills the tank without adhering to the drum. The liquid must then be skimmed off so that the filter can resume normal operation.

La présente invention vise à remédier à cet inconvenient. The present invention aims to remedy this drawback.

Conformément à celle-ci l'on fait comporter au tambour filtrant une lame mobile entre une premiere position pour laquelle elle dépasse du tambour a l'instar d'une palette collectrice et une seconde position où au contraire elle est effacée et ne comporte aucune partie depassante, et l'on prévoit des moyens pour que cette lame se trouve à sa première position dans la partie de sa course ou elle rencontre des floculats ou autres particules à éliminer du bain, puis qu'elle vienne a sa seconde position juste avant de passer sous la raclette, en abandonnant alors les floculats ou autres qu'elle a entraînés. In accordance with this, the filter drum is made to comprise a movable blade between a first position for which it protrudes from the drum like a collecting pallet and a second position where, on the contrary, it is erased and has no part protruding, and means are provided so that this blade is in its first position in the part of its travel where it encounters flocculates or other particles to be removed from the bath, then it comes to its second position just before pass under the squeegee, then abandoning the flocculate or other which it has caused.

Dans une forme d'exécution préférée la lame est montée à coulissement dans le tambour et son déplacement entre les deux positions precitées est assuré par le seul effet de son poids, des butées étant prévues pour limiter sa course. In a preferred embodiment, the blade is slidably mounted in the drum and its movement between the two aforementioned positions is ensured by the sole effect of its weight, stops being provided to limit its stroke.

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une vue en plan avec arrachements montrant un dispositif de filtre suivant l'invention.The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.
Fig. 1 is a cutaway plan view showing a filter device according to the invention.

Fig. 2 en est une coupe suivant IN IN (fig. 1). Fig. 2 is a section along IN IN (fig. 1).

Fig. 3 à 7 sont des schémas explicatifs montrant les pièces à plusieurs positions successives lors de la rotation du tambour. Fig. 3 to 7 are explanatory diagrams showing the parts in several successive positions during the rotation of the drum.

Fig. 8 est un schéma semblable à ceux de fig. 3 à 7, mais correspondant au cas où la lame se serait accidentellement bloquée dans ses guides. Fig. 8 is a diagram similar to those of FIG. 3 to 7, but corresponding to the case where the blade is accidentally blocked in its guides.

Le dispositif de filtre représenté en fig. 1 et 2 comprend une cuve 1 dans laquelle tourne un tambour filtrant 2 dont la partie supérieure dépasse au-dessus des bords de la cuve. Dans 11 exemple représenté il est prévu à l'une des extrémités de la cuve 2 une paroi 3 de grande hauteur qui porte un logement seini-circulaire 4 dans lequel vient reposer à rotation l'arbre 5 du tambour. L'extrémité adjacente de celui-ci est fermée par un fond 2a, tandis que son autre extrémité est ouverte et comporte un croisillon 2b qui vient la centrer sur l'arbre 5, lequel est ici reçu dans un second logement semi-circulaire 6 porté par une traverse fixe 7. La paroi cylindrique de ce tambour est poreuse à la façon usuelle bien connue dans la technique et qu'on ne détaillera donc pas ci-après. The filter device shown in fig. 1 and 2 comprises a tank 1 in which a filter drum 2 rotates, the upper part of which projects above the edges of the tank. In the example shown, there is provided at one end of the tank 2 a wall 3 of great height which carries a circular-shaped housing 4 in which the shaft 5 of the drum comes to rest in rotation. The adjacent end of the latter is closed by a bottom 2a, while its other end is open and has a cross 2b which comes to center it on the shaft 5, which is here received in a second semi-circular housing 6 carried by a fixed cross member 7. The cylindrical wall of this drum is porous in the usual way well known in the art and which will therefore not be detailed below.

On notera que l'extrémité ouverte du tambour porte un rebord 2c qui tourne à jeu réduit dans une entaille substantiellement semi-circulaire de la paroi adjacente de la cuve 1 pour constituer une sorte de joint à labyrinthe. It will be noted that the open end of the drum carries a rim 2c which rotates with reduced clearance in a substantially semi-circular notch in the adjacent wall of the tank 1 to constitute a sort of labyrinth seal.

En face de l'extrémité ouverte ou débouché du tambour 2 se trouve une cuvette de sortie 8 propre à recevoir l'eau qui s'écoule à partir de l'intérieur de celui-ci en même temps que les légères fuites qui apparaissent entre ladite extrémité et les bords de l'entaille correspondante de la paroi de la cuve 1. Opposite the open or opened end of the drum 2 is an outlet bowl 8 suitable for receiving the water which flows from the interior thereof at the same time as the slight leaks which appear between said end and edges of the corresponding notch in the wall of the tank 1.

Sur le côté de la cuve 1 est disposée une tringle horizontale 9 supportée par la paroi 3 et par une oreille 10 fixée à la cuvette de sortie 8. Sur cette tringle est montée à rotation une raclette 11 dont un bord vient s'appliquer tangentiellement sur la partie haute du tambour 2, la pression d'application étant assurée par des ressorts 12. On the side of the tank 1 is arranged a horizontal rod 9 supported by the wall 3 and by an ear 10 fixed to the outlet bowl 8. On this rod is mounted for rotation a squeegee 11 whose edge is applied tangentially to the upper part of the drum 2, the application pressure being provided by springs 12.

Dans l'exemple représenté, pour permettre l'enlèvement facile de la raclette, son montage sur la tringle 9 est assuré par des crochets 13 que la tension des ressorts 12 maintient engagés sur celle-ci, mais qu'on peut aisément dégager quand on le désire. Au-dessous du bord de la raclette 11 opposé au tambour 2 est disposée une auge collectrice 14.In the example shown, to allow easy removal of the squeegee, its mounting on the rod 9 is ensured by hooks 13 which the tension of the springs 12 keeps engaged on the latter, but which can easily be released when the desire. Below the edge of the squeegee 11 opposite the drum 2 is a collecting trough 14.

L'eau chargée de floculats arrive à partir d'un canal latéral 15 en débordant par dessus la paroi adjacente de la cuve 1 prévue à un niveau approprié à cet effet. Elle s'écoule ensuite à travers la paroi du tambour qui retient normalement les floculats, lesquels sont ensuite détachés par la raclette 11 et renvoyés dans l'auge collectrice 14. Mais ainsi qu'on l'a exposé plus haut, il arrive souvent que certains des floculats ainsi amenés dans la cuve 1 ne se déposent pas sur la paroi du tambour et demeurent dans la cuve où ils forment une couche flottante 16 dont l'épaisseur va en#augmentant, de sorte qu'il faut de temps à autre écumer en quelque sorte le bain pour que le filtre puisse fonctionner de façon satisfaisante. The water charged with flocculates arrives from a lateral channel 15 by overflowing over the adjacent wall of the tank 1 provided at a level suitable for this purpose. It then flows through the wall of the drum which normally retains the flocculates, which are then detached by the squeegee 11 and returned to the collecting trough 14. But as explained above, it often happens that some of the flocculates thus brought into the tank 1 do not deposit on the wall of the drum and remain in the tank where they form a floating layer 16 whose thickness is increasing #, so that it is necessary from time to time to skim somehow the bath so that the filter can work satisfactorily.

Conformément à l'invention pour éviter cet inconvénient on a prévu dans la paroi cylindrique du tambour 2 une fente longitudinale dans laquelle est montée à coulissement libre une lame 17 qui s'étend intérieurement au-delà de l'arbre 5 du tambour. Comme montré cette lame porte vers l'extrémité en question une sorte de bride 17a qui détermine avec elle une boucle allongée entourant l'arbre 5. Du fait de la longueur de cette boucle, la lame peut se déplacer radialement d'une quantité appréciable. Quant à la partie de la lame qui se trouve à l'extérieur du tambour 2, elle se termine par un court rebord 17b rabattu à 909. On comprend qu'ainsi la lame 17 peut se déplacer entre deux positions extrêmes, savoir une première pour laquelle elle dépasse au maximum du tambour (position représentée en fig. 2 et 3) et une seconde où au contraire elle se trouve effacée, son rebord 17b se confondant pratiquement avec la surface périphérique du tambour (voir fig. 7). In accordance with the invention, to avoid this drawback, a longitudinal slot has been provided in the cylindrical wall of the drum 2 in which a blade 17 is mounted to slide freely, which extends internally beyond the shaft 5 of the drum. As shown, this blade carries towards the end in question a sort of flange 17a which determines with it an elongated loop surrounding the shaft 5. Due to the length of this loop, the blade can move radially by an appreciable amount. As for the part of the blade which is outside the drum 2, it ends in a short edge 17b folded down to 909. It is understood that thus the blade 17 can move between two extreme positions, namely a first for which it protrudes as far as possible from the drum (position shown in fig. 2 and 3) and a second where, on the contrary, it is erased, its rim 17b virtually merging with the peripheral surface of the drum (see fig. 7).

D'autre part, et pour des raisons qu'on comprendra mieux ci-après, on a fixé sur la raclette 11 de toute manière appropriée (points de soudure, notamment) deux baguettes 18 qui s'étendent perpendiculairement à la tringle d'articulation 9 et qui dépassent largement au-delà du bord de cette raclette qui se trouve au contact du tambour 2. Comme montré, ces baguettes sont profilées de façon à comporter la rigidité voulue. On the other hand, and for reasons which will be better understood below, two rods 18 which extend perpendicularly to the articulation rod have been fixed on the squeegee 11 in any suitable manner (welding spots, in particular). 9 and which extend well beyond the edge of this squeegee which is in contact with the drum 2. As shown, these rods are shaped so as to have the desired rigidity.

Dans l'exemple représenté on a supposé qu'elles étaient à section en T, mais tout autre profil pourrait convenir ; on a de plus admis d'une part qu'elles étaient taillées en biseau au-delà du bord de la raclette, d'autre part que les ressorts 10 étaient attachés à leur extrémité opposée au tambour.In the example shown, it has been assumed that they are T-shaped, but any other profile could be suitable; it was further admitted on the one hand that they were bevelled beyond the edge of the squeegee, on the other hand that the springs 10 were attached at their end opposite to the drum.

Dans l'exemple représenté l'entratnement en rotation du tambour est assuré par un pignon 19 monté sur un arbre moteur 20 qui traverse la paroi 3 bien au-dessus de la cuve 1, ce pignon venant engrener avec une couronne dentée 21 montée sur l'extrémité fermée du tambour 2. In the example shown, the drum is driven in rotation by a pinion 19 mounted on a drive shaft 20 which passes through the wall 3 well above the tank 1, this pinion coming into gear with a toothed crown 21 mounted on the closed end of the drum 2.

Le fonctionnement est le suivant
Lorsque la fente du tambour 2 se trouve située au-dessous de l'axe de celui-ci, la lame 17 est sollicitée par gravité vers sa première position, comme le montre le schéma de fig. 3 (dans laquelle, comme pour les figures suivantes, on a indiqué la raclette 11 par un trait épais pour la distinguer des baguettes 18). Elle constitue ainsi une sorte de palette qui s'étend à partir de la périphérie du tambour.The operation is as follows
When the drum 2 slot is located below the axis thereof, the blade 17 is biased by gravity to its first position, as shown in the diagram in FIG. 3 (in which, as in the following figures, the squeegee 11 has been indicated by a thick line to distinguish it from the rods 18). It thus constitutes a sort of pallet which extends from the periphery of the drum.

La rotation se poursuivant, la lame 17 arrive vers la couche flottante la (fig. 4), puis elle la traverse en entraînant avec elle un petit volume 22 des floculats qui la constituent (fig. 5). As the rotation continues, the blade 17 arrives towards the floating layer 1a (FIG. 4), then it passes through it, carrying with it a small volume 22 of the flocculates which constitute it (FIG. 5).

Le tambour 2 continuant toujours à tourner, la lame 17 se relève de sorte que son poids la sollicite de plus en plus vers la position effacée (flèche 23, fig. 5). Au début les frottements la maintiennent, mais l'action de la gravité va en augmentant, tandis que les frottements dus à l'obliquité de la lame vont en diminuant, de sorte qu'elle rentre dans le tambour et se trouve à sa position effacée quand elle arrive au droit du bord de raclage de la raclette 11 (fig. 6 et 7). Son rebord 17b est alors appliqué contre la périphérie du tambour et passe sans incident sous la raclette. The drum 2 still continuing to rotate, the blade 17 rises so that its weight urges it more and more towards the erased position (arrow 23, fig. 5). At first the friction maintains it, but the action of gravity increases, while the friction due to the obliquity of the blade decreases, so that it enters the drum and is in its erased position when it comes to the right of the scraper edge of the squeegee 11 (fig. 6 and 7). Its rim 17b is then applied against the periphery of the drum and passes without incident under the squeegee.

On comprend que le tambour continuant à tourner, il arrive un moment où la gravité sollicite la lame à passer à sa première position. We understand that the drum continuing to rotate, there comes a time when gravity urges the blade to move to its first position.

On se retrouve alors à ce qui est montré en traits mixtes en fig. 7 (flèche 24).We then find ourselves with what is shown in phantom in fig. 7 (arrow 24).

Ainsi à chaque tour la lame 17 recueille un certain volume des floculats de la couche flottante 16 et l'amène à la raclette 11 qui l'évacue dans l'auge collectrice 14. La couche 16 ne peut ainsi jamais prendre une importance gênante pour le fonctionnement du filtre. Thus, at each turn, the blade 17 collects a certain volume of the flocculates from the floating layer 16 and brings it to the squeegee 11 which discharges it into the collecting trough 14. The layer 16 can thus never take on an embarrassing importance for the filter operation.

Si pour une raison quelconque la lame 17 venait à se bloquer à sa première position, son rebord 17b viendrait au contact de la partie dépassante des baguettes 18. Dans le cas d'une force de blocage relativement faible, les baguettes repousseraient la lame et l'obligeraient à rentrer vers sa deuxième position pour passer sous la raclette 11. Dans le cas contraire, les baguettes se soulèveraient avec la raclette en évitant ainsi tout dommage pour les pièces intéressées (fig. 8). If for some reason the blade 17 were to lock in its first position, its rim 17b would come into contact with the protruding part of the rods 18. In the case of a relatively weak blocking force, the rods would push the blade back and l 'would force to return to its second position to pass under the squeegee 11. Otherwise, the rods will be lifted with the squeegee thus avoiding any damage to the parts concerned (fig. 8).

On pourrait bien entendu associer à l'ensemble 11-18 de la raclette et des baguettes des moyens déclenchant une signalisation quand pareil incident se produit. One could of course associate with the assembly 11-18 of the squeegee and the rods means triggering a signaling when such an incident occurs.

On notera que la partie de la lame 17 voisine de l'arbre comporte un double pliage déterminant un épaulement oblique 17c. Quand lors de la rotation du tambour la lame 17 dépasse la position horizontale, cet épaulement 17h arrête momentanément son mouvement de descente qui ne commence à s'effectuer que lorsqu'elle est au voisinage de la position verticale, voire même quelque peu au-delà de celle-ci, comme le montre fig. 6. On est ainsi mieux assuré que la lame ne s'effacera pas trop tôt en laissant les floculats retomber dans la cuve. It will be noted that the part of the blade 17 adjacent to the shaft has a double folding determining an oblique shoulder 17c. When during the rotation of the drum the blade 17 exceeds the horizontal position, this shoulder 17h momentarily stops its downward movement which begins to take place only when it is in the vicinity of the vertical position, or even somewhat beyond of it, as shown in fig. 6. It is thus better assured that the blade will not be erased too soon by letting the flocculate fall back into the tank.

Bien entendu l'on pourrait parvenir à un résultat du même genre en imposant à la lame 17 un guidage désaxé par rapport à l'arbre 5 du tambour 2. Of course, the same kind of result could be achieved by imposing on the blade 17 an offset guide relative to the shaft 5 of the drum 2.

Dans la description qui précède on a supposé que le problème consistait à évacuer les floculats qui, n'adhérant pas au tambour, formaient une couche flottante telle que 16, ce qui les suppose plus légers que l'eau, mais un problème du même genre se poserait avec des particules plus lourdes et qui tendraient à se déposer au fond de la cuve. En pareil cas la lame 17 pourrait également les entraîner vers la raclette 11. Il serait alors indiqué de donner au fond de la cuve 1 un profil cylindrique co-axial au tambour et tel que le rebord 17b frotte contre ce fond ou à tout le moins passe à une très faible distance de celui-ci afin d'assurer un meilleur entraînement dans le sens ascendant. In the foregoing description, it has been assumed that the problem consists in removing the flocculates which, not adhering to the drum, form a floating layer such as 16, which supposes them to be lighter than water, but a problem of the same kind. would arise with heavier particles which would tend to settle at the bottom of the tank. In such a case the blade 17 could also drive them towards the squeegee 11. It would then be advisable to give the bottom of the tank 1 a cylindrical profile co-axial to the drum and such that the rim 17b rubs against this bottom or at the very least passes a very short distance from it to ensure better training in the upward direction.

On notera au surplus que même dans le cas de floculats flottants, on pourrait incurver légèrement la paroi qui fait face au trajet ascendant de la lame 17 en réduisant au minimum la distance entre le rebord 17b et cette paroi. It will further be noted that even in the case of floating flocculates, the wall which faces the upward path of the blade 17 could be slightly bent by minimizing the distance between the rim 17b and this wall.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'a titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exéuction décrits par tous autres équivalents. It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the details of construction described by all other equivalents.

Claims

1. Filter device with rotating drum and squeegee, more particularly intended to be associated with spray painting booths equipped with water curtains in order to remove the flocculates that this water contains, characterized in that the filtering drum (2 ) carries a blade (17) movable between a first position for which it protrudes from the drum like a collecting pallet, and a second or on the contrary it is erased and has no projecting part, while provision is made for means for this blade to be in its first position in the part of its stroke where it meets particles to be removed from the bath surrounding the drum (2), then guardianship comes to its second position just before passing under the squeegee (11 ) associated with the drum (2) while abandoning the particles which it has entrained.

2. Device according to claim 1, characterized in that the blade (17) is slidably mounted in the periphery of the drum (2) in the manner of the vanes of the rotary pumps.

3. Device according to claim 2, characterized in that the inner part of the blade (17) has an elongated loop (17a-17c) which surrounds the shaft (5) of the drum (2) which guides it in a measure sufficient.

4. Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the movements of the blade (17) between its two extreme positions take place under the sole effect of gravity.

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the blade (17) has at its end external to the drum a folded part (17a) capable of coming to bear against the latter when it is located at its second position.

6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the squeegee (11) carries safety members (18) which protrude in front of its scraping edge, so that in the event of blockage of the blade (17), said members either positively push the blade towards the inside of the drum (2) to ensure its passage under the squeegee (11), or else raise the latter in order to avoid any impact between its scraper edge and the blade.

7. Device according to claim 6, characterized in that the safety members are constituted by at least one profiled strip (18) fixed on the upper face of the squeegee (11).