Brevet FR2021871A1 — publié le 19700724

La présente inventic# a pour objet un procédé de fabri- cation conçu plus particulièrement en-vue de réaliser un appareil- lage perfectionné pour la filtration nécanique de liquides en général, nota;;--#ent du vin, et- car#cterisé par le fait qU'il est prévu que cet appareillage com#-orte, pour ses différents éléments constitutifs, des formes et une répartition particulières afin de permettre ..'obtenir un rendement élevé soit en production, soit en q-ualite, ainsi que de remarquables avantages pratiques et fonctionnels. Dans ce domaine, il est cornu que, dans la filtration de liquides à l'aide de tamis filtrants, afin de retenir les impuretés, aussi minimes que soient leurs dimensions, on fait déposer sur les parois filtrantes, avant de procéder à la filtration proprement dite, une couche de matériau filtrant approprié, à l'état pulvérulent, constituée en général par de la farine fossile (Kieselguhr) qui constitue une paroi filtrante préliminaire ou "pré-couche". Ensuite, au cours de la filtration, on continue à ajouter un pourcentage déterminé de farine au liquide, afin d'éviter la formation d'une couche d'impuretés sur la paroi préliminaire, cette couche, du fait quelle est généralement compressible, pro voquant un colmatage rapide des tamis filtrants, ce qui entraîne un arrêt de la filtration et la nécessité de procéder au lavage de ces tamis filtrants. Le pourcentage de farine fossile à ajouter au liquide est variable et dépend de la nature du liquide à filtrer et de son degré de pureté. Le procédé de fabrication suivant l'invention permet de réaliser toutes les opérations nécessaires pour l'utilisation des filtres précités sans qu'il soit nécessaire de recourir à des organes accessoires, étant donné que l'appareillage prévu pour la mise en oeuvre dudit procédé est autonome; en effet,cet appareillage est conçu pour assurer la formation de la paroi filtrante préliminaire, le dosage correct de la farine fossile, ainsi que le lavage des tamis filtrants à filtration fine, et cela d'une façon rapide et automatique. Plus exactement, l'appareillage perfectionné suivant l'invention, grâce à l'adoption de solutions et moyens techniques particuliers, permet d'obtenir un pourcentage ou rapport pratiquement constant entre la farine fossile et le liquide dans lequel cette farine est mise en suspension, afin d'atteindre un rendement maximal dans le système sy.^ filtration ;o.ns avoir recours à des interventions de l''xtérieur. fln outre, le procédé de iabrica-sion fonctionnel sui v'#nt l'invention prévoit l'usage de moyens permettant defaire varier à volonté ledit proucentage ou rapport, i;ar l'actionnement de moyens de commande, afin d'obtenir tout; tour la meilleure adaptation technique et opératlonnellc de l'appareillage selon les diverses qualités et caract~r.stiues du liquide, not:::##ent ans le cas du vin, surtout en fonction de la quantité proportionnelle des impuretés qui sont contenues dans ce liquide et qui doivent tre éliminées par l'opération de filtration. L'appareillage perfectionné prévu pour le procédé de fabrication suivant l'invention peut être utilisé principalement et le plus avantageusement dans les exploitations oenologiques; cependant, il peut être appliqué avec profit dans de nombreux autres domaines et industries. Le fonctionnement et les solutions particulières, tant techniques que constructives, qui caractérisent l'appareillage perfectionné de mise en oeuvre du procédé suivant la présente invention, seront mieux compris si l'on se réfère au dessin annexé sur lequel La figure 1 montre à titre d'exemple non-limitatif et en coupe longitudinale le schéma du circuit hydraulique de l'appareillage de filtration suivant l'invention. La figure 2 montre en perspective un mode préféré de réalisation de l'appareillage prévu pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Les figures 3a et 5b sont des vues en perspective et avec arrachement partiels, montrant la chambre de filtration de l'appareillage suivant l'invention, équipée d'un distributeur en tôle non perforée (fig.3a ou perforée (fig.3b), que l'on peut éventuellement incorporer à cet appareillage, afin d'assurer une meilleure alimentation du filtre et une répartition homogène du liquide à filtrer sur toute la surface des plaques filtrantes. Bien entendu, on décrira ci-après les différents orga- nes constitutifs de l'appareillage en se référant plus particu lièrent à leurs rôles respectifs, tandis qu'en pratique chacun de ces organes, en ce qui concerne le point de vue purement constructif et pris en particulier, peut être réalisé, dans chaque cas, en utilisant les solutions techniques courantes dans ce domaine. Si l'on se réfère aux figures du dessin, onexaminera tout d'eDord les grandes zigues du fonctionnetrent de l'appareillage perfectionné pour la filtration de liquides en général, réalisé å'a-)rès le procédé Qe fabrication qui fait l'objet de la présente invention. Pour l'utilisation à'un tel aplareillage, ainsi qu'il a été indiqué plus haut, il est prévu la formation préalable d'une paroi filtrante préliminaire sur la surface des tamis filtrants constitués par une toile filtrante, de préférence en acier inoxydable, dont les mailles sont convenablement serrées. Gette paroi filtrante préliminaire est obtenue en cnargeant la quantité nécessaire de farine fossile dans la cuve d'alinentation 1, conjointenent à une certaine quantité de liquide déjà filtré ou d'eau, afin d'obtenir une suspension. Le circuit fermé de circulation comporte une pompe 2 qui sert également de pompe d'alimentation de l'appareillage, et ce circuit est établi en ouvrant ou fermant des vannes appropriées prévues à cet effet le long des conduites. Après mise en action de la pompe 2, la suspension circule à travers l'appareillage, se décharge finalement dans la cuve 1, pour être de nouveau aspirée par la pompe; au bout de quelques minutes, la totalité de la farine fossile est uniformément répartie sur les parois filtrantes, et l'on peut commencer la filtration proprement dite. A cet effet, on introduit une certaine quantité de liquide a filtrer ou d'eau dans le dispositif doseur , conjointement à une quantité calculée à l'avance de farine fossile. La masse résultante est maintenue homogène à l'aide d'un agitateur 4 entraîné par un petit moteur auxiliaire 23 monté à l'extérieur du dispositif doseur. Le mélange homogène est alors extrait, pendant la filtration, par la petite pompe de dosage 6, par exemple une pompe volumétrique à membrane, et il est introduit dans la tubulure de refoulement de la pompe 2, constituant ainsi l'apport de farine fossile que l'on ajoute en continu au liquide à filtrer, afin de maintenir les caractéristiques requises de perméabilité de la couche filtrante. Le liquide à filtrer est prélevé à partir d'un récipient ou réservoir quelconque (non représenté sur les dessins, mais situé dans la direction de la flèche 7) à travers une tubulure 8 dans laquelle débouche également la tubulure 9 reliée à la cuve d'alimentation 1. ta pore 2 refoule à travers les conduites lG et Il le liquide nul pénètre dans la chambre filtrante 12 où sert egen- cés les supports filtrants 1v recouverus sur leurs deux faces ae toiles filtrantes ln', de préférence en acier inoxydable Les supports filtrants 13, dont les plaques sont dispo- sées dans des plans verticau:#1 sont montés sur un collecteur tubulaire rotatif 14, à travers lequel le liquide filtré est dirigé vers une conduite 15, après avoir traversé un débitmètre instantané 15. Suivant le procédé de fabrication, il est prévu de pouvoir améliorer le système d'alimentation en liquide de la chambre filtrante, grâce à l'usage d'un distributeur perfore ou non 17 représenté sur les figures 3a et fb, qui permet de répartir le liquide d'une façon homogène sur la totalité de la surface filtrante. Un tel distributeur 17 se compose de préférence d'une tôle en acier inoxydable, perforée ou non, semi-cylindrique (fig.3b) ou à secteurs coaxiaux par rapport à la chambre de filtration 12 (fig.3a) et logée dans celle-ci, sensiblement dans la moitié supérieure de ladite chambre. On crée ainsi un intervalle annulaire étroit,dans lequel on fait affluer le liquide à filtrer qui s'y repartit uniformément, dans la zone de la chambre filtrante où se trouvent les tamis filtrants. Au terme de la filtration et chaque fois qu'il est nécessaire d'éliminer le dépôt d'impuretés et de farine fossile qui s'est aecu;ulé sur les toiles filtrantes 13', on procède au lavage des tamis. Cette opération est effectuée en mettant en rotation le collecteur 14, ce qui a pour effet de détacher le gâteau des plaques 13, sous l'effet de la force centrifuge, cet effet étant favorisé par le lavage effectué par l'action concomitante de l'eau sortant des ajutages d'une rampe de lavage 19. A cet effet, grâce à un organe de commande extérieur et aussi à un joint d'accouplement à roue libre 18, un nouvement de rotation est transmis entre le groupe tioteur-réducteur 5 et le collecteur 14 proprement dit. Bien entendu le liquide résiduel que contient la chambre 12 a été préalablement évacué, et la chambre elle-même remplie d'eau ou d'un autre liquide de lavage approprié, en utili sant la pompe 2. Un autre perfectionnement caractérisant l'appareillage suivant l'invention réside dans l'utîlisatioeï, à l'intérieur de la chambre filtrante 12, d'un tube 'i? équipé å'aåuteKges pour assurer le lavage automatique des disques v pendant leur rotation au moyen d'un puissant Qet d'eau produit par la pompe d'a- limentaticn 2. Il convient de souligner la simplification constructive qu'apporte le procédé de fabricatlon suivant l'invention au système particulier de commande de la pompe de dosage de la farine fossile 6. En effet, par la simple inversion du sens de rotation du groupe moteur-réducteur 5 et grâce à l'accouplement à roue libre 18, le mouvement de rotation est transmis à l'arbre collecteur porte-disques 14 pour assurer le lavage final lorsque le groupe 5 tourne dans un sens,# tandis que si le groupe moteurréducteur 5 tourne en sens contraire le mouvement est transmis à la pompe 6 pour assurer l'injection de farine fossile. il convient de souligner ici qu'une installation de filtration fonctionnant avec de la farine fossile se compose non seulement des équipements accessoires (pompe, conduites, etc..), mais aussi et essentiellement du filtre proprement dit et d'un dispositif de dosage de la farine fossile. Pour assurer ces fonctions on prévoit généralement deux récipients distincts, bien que reliés entre eux par des moyens appropriés. A l'inverse de ce qui précède, dans l'appareillage perfectionné obtenu par la mise en oeuvre du procédé de la présente invention, non seulement le dispositif doseur 3 et la chambre filtrante 12 sont alignés suivant un axe horizontal, mais ils forment un bloc compact et unitaire dans lequel un des fonds 20 de la chambre filtrante sert également de fond au dispositif de dosage 3 de la farine fossile. Il en résulte une simplification constructive considérable, ce qui ressort clairement du schéma annexé(figure 1). Sur cette figure 1 on peut voir en outre que l'arbre porte-disques 14 (qui sert de collecteur pour le liquide filtré) a été agencé de façon à traverser le dispositif de dosage 3. il s'eisuit que le support de cet arbre se trouve singulièrement simplifié, par rapport à d'autres types connus d'apparei ] lages de ce genre, et présente l'avantage de conférer une plus grande rigidite mécelique a tout l'ensemble, l'arbre 14 étant supporté notamment # l'extérieur des deux fonds 20 et 2t' de ce dispositif de dosage. Ainsi qu'il a été souligné plus haut, la sortie du liquide filtré a lieu à travers le collecteur 21 et le dispositif d'abservation 16 dans lequel est agencé le débitmètre instan tané. L'arbre collecteur 14 est en outre protégé, au niveau de sa partie traversant le dispositif doseur 3, par un tube 22 placé à l'intérieur de ce dispositif et soudé aux fonds 20 et 20' de celui-ci, ce qui évite positivement tout contact entre cet arbre collecteur 14 et la suspension de farine fossile. On supprime ainsi la possibilité d'usure des paliers d'extrémité de ce collecteur 14, ainsi que toute infiltration de liquide et de farine fossile dans les organes de suspension et de commande de ce collecteur tournant. En outre, le système d'agitation de la suspension de farine fossile dans le doseur 3 présente des caractéristiquesfonctionnelles tout-à-fait positives. Ce système est constitué par un agitateur proprement dit 4 dont le mouvement est commandé par un petit moteur auxiliaire 23 disposé à l'extérieur de l'enveloppe du doseur 3. Plus particulièrement, l'arbre de l'agitateur 4 est supporté en porte-à-faux par celui du moteur 23, auquel il est relié coaxialement. Suivant le procédé de fabrication de l'invention, il est prévu en outre, l'utilisation éventuelle et préférable- d'un filtre préliminaire 24 placé au niveau de la zone initiale de la conduite 8, à travers laquelle s'écoule le liquide à filtrer en provenance du réservoir (non représenté) situé dans la direction de la flèche 7. il convient enfin de souligner l'aspect fonctionnel et rationnel particulier de la structure de support, représentée dans un mode préféré de réalisation sur la figure 2, qui non seulement permet ltexécution des opérations décrites ci-dessus avec le maximum de rapidité et de facilité, mais constitue en outre un progrès technique remarquable. Sur le dessin et d'après ce qui précède on peut constater non seulement combien le procédé de fabrication de l'in vention est à la fois complet et pris, mais aussi la nature des qualités pratiques et fonctionnelles cul caractérisent l'appa- reillage filtrent perfectionné, drivé de ce procédé. Toutefois, tant le procédé de fabrication que.l'appa relllage filtrant perfectionn réalisé suivant ce procédé ont été d@crits et représentés unicuenent à titre d'exer.-ple Indicatif et non limitatif, et dans le seuil but d'illustrer une réalisation pratique possible et les caractéristique de la présente invention. il est donc évident que le procédé de fabrication suivant l'invention peut subir de nombreuses variantes et modifi- cations, suivant les diverses conditions de réalisation pratique et les différentes caractéristiques et conditions de l'appareillage filtrant, et qu'en outre ce dernier peut se prêter à de nombreuses modifications qui pourraient être dictées par l'expérience pratique. Ces variantes et modifications pourraient porter soit sur les organes fonctionnels précités de l'appareillage filtrant qui caractérisé la présente invention, soit sur les détails de construction et de montage, sans cependant sortir du cadre de l'invention. -:- REVENDICATIONS -: 1 - Un procédé de fabrication d'un appareillage perfectionné pour la filtrtio de liquides en général, conçu notamment pour l'industrie oenologique, caractérisé par le fait qu'il prévoit qu'un tel appareillage présente une conformation et une répartition particulières des différents éléments qui le composent, afin.qu'il soit autonome, en ce qui concerne les opérations essentielles qu'implioue son fonctionnement, et surtout afin qu'il puisse assurer d'une façon rapide et automatique la formation de la paroi filtrante préliminaire sur les surfaces filtrantes, ainsi que le dosage de la farine fossile etvle lavage des tamis filtrants. 2 - Un procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'appareillage prévu par ce procédé com- prend une série d'éléments filtrants recouverus de toiles à travers lesquelles on fait passer le liquide à filtrer sous pression, conjointement à un adjuvant de filtration, par exemple de la farine fossile ou un autre matériau approprié, que l'on ajoute en proportion constante au liquide à filtrer et qui est destiné à être arrêté par lesdites toiles et à se déposer sur celles-ci afin de former une couche filtrant-e. 3 - Un procédé suivant les revendications i-et 2 caractérisé par le fait qu'il prévoit que les toiles qui recouvrent les éléments filtrants sont de préférence en acier inoxydable, à mailles convenablement serrées. 4 - Un procédé suivant les reveldications précédentes, caractérisé par le fait que, suivant ce même procédé, l'appareillage filtrant est doté, pour la formation de ladite couche filtrante préliminaire sur les toiles des éléments filtrants d'un appareil constitué par des conduites raccordées et fixes, que l'on peut insérer dans le circuit d'alimentation grâce à des vannes appropriées. 5 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'appareillage filtrent perfectionné prévu suivant ce procédé réunit, dans un bloc compact et d'encombrement relativement réduit, tous les organes nécessaires à son fonctionnement, à savoir : un circuit de préparation de la couche filtrante prelli:#inaire, un circuit de mélange et de dosage de l'adjuvant prwsité, un circuit de filtration, et un mécanisme pour l'actionnerent du dispositif de lavage final. 6 - Un procédé suivant les revendications précédentes caractérisé par le fait qu'il est prévu d'effectuer la filtration par l'entremise dudit appareillage perfectionné en assurant un apport continu de substance filtrante dans le liquide à filtrer, en fonction du type de liquide à filtrer et de son débit, la proportion de substance filtrante étant réglée continuellement grâce à une pompe doseuse et par l'adoption de solutions techniques appropriées. Un -. Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu, dans ledit appareillage, un réc#ipient doseur équipé d'un agitateur approprié, dans lequel est produit continuellement le renouvellement du mélange à composition constante qui contient en suspension la substance filtrante et qui est prélevé au fur et à mesure et est introduit dans la conduite qui dirige le liquide à filtrer vers la chambre de filtration. 8 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que la pompe de dosage, propre à régler le pourcentage de farine fossile, ou autre substance filtrante, qui doit être introduite dans le liquide à filtrer, permet soit de garantir la constance de ce pourcentage, soit de faire varier opportunément le rapport pondéral entre l'adjuvant et le liquide à filtrer, en fonction de la nature de celui-ci et de son degré dtimpureté. 9 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu que le mélange dans le récipient de dosage est maintenu homogène grâce à un agitateur commandé par un petit moteur auxiliaire, disposé à l'ex- térieur de l'enveloppe du dispositif doseur, l'arbre de cet agitateur étant supporté en porte-à-faux par l'arbre du petit moteur précité auquel il est relié coaxialement. 10 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu':l est prévu, de préférence, une pompe volumétrique à membrane pour assurer le mélange dosé de l'agent filtrant dans le liquide à filtrer, ainsi qu'une pompe volumé #rique à débit variable et commandée, pour adapter le rapport entre le débit du liquide envoyé à la filtration et le pourcentage d'agent filtrant ajouté à ce liquide, ces carac téristiques techniques étant éventuellement réunies dans une pon- pe uniQue conu##cqidée par un groupe propulseur (.noteur-réducteur) qui commande la rotation du bloc filtrent. 11 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par lc fait que la commande de la pompe de dosage de la farine fossile ou autre ådåuvant, et l'arbre horizontal du système filtrant sont coaxiaux entre eux et sont tous les deux commandés par l'arbre du groupe propulseur de l'appareillage filtrant (moteur-réducteur) tordis qu'il est prévu entre ceux-ci un élément essentiel qui est cnnstitué.par un joint d'accouplement à roue libre, grâce auquel, lorsque le groupe moteur-réducteur tourne dans un sens, c'est l'arbre supportant le bloc filtrant qui est mis en rotation, et lorsque ledit groupe tourne dans le sens opposé, c'est la pompe d'injection de la farine fossile qui est mise en action. ; 12 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que, dans l'appareillage filtrant perfectionné prévu suivant ce procédé, le lavage de l'ensemble filtrant est assuré en mettant cet ensemble en rotation par un simple déplacezent d'un organe de commande extérieur et grâce au joint d'accoupleent à roue libre précité, qui relie l'arbre portant l'ensemble filtrant à l'arbre de sortie du groupe moteur#réducteur. 13 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait que, dans l'appareillage filtrant perfectionné prévu par ce procédé, le récipient doseur et la chambre de filtration sont alignés coaxialement le long d'un axe horizontal de façon à former un bloc unique et compact, dans lequel l'un des fonds de la chambre de filtration sert également de-fond du dispositif doseur de farine fossile. 14 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait-qu'il est prévu que l'ensemble filtrant soit constitué par une série de plaques dIsposé-es dans des plans verticaux et montées sur un support tubulaire horizontal, qui sert de collecteur au liquide filtré et peut être entrai- né en rotation pour assurer le lavage de l'ensemble filtrant proprement dit. 15 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu que le support tubulaire horizontal qui porte les éléments filtrants traverse le rzcipient doseur, en passant à travers un tube de protoctlon approprié qui est soudé aw: fonds dudit doseur et qui est propre à éviter tout coer.tact entre le su port tubulaire crécibé eS le mélange de liquide et de substance filtrante qui remplit le récipient doseur. 16 - Un procédé suivant les revendications précé- dentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu l'utilisation éventuelle d'un filtre préliminaire placé dans la zone initiale de la conduite à travers laquelle le liquide à filtrer pénètre dans l'appareillage filtrant réalisé suivant ce procédé. 17 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu de pouvoir améliorer l'alimentation du filtre et de répartir de façon homogène le liquide à filtrer sur toute la surface des plaques filtrantes, grâce à l'usage d'un distributeur de type approprié, qui se compose de préférence d'une tôle, perforée ou non, en acier inoxydable, de forme semi-cylindrique ou en plusieurs secteurs, disposée coaxialement dans la chambre de filtration, par exemple dans sa moitié supérieure, afin de créer un intervalle étroit dans lequel on fait affluer le liquide à filtrer qui s'y répartit uniformément, pour passer ensuite dans la zone de la chambre de filtration où se trouvent les éléments filtrants proprement dits 18 - Un procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est prévu d'utiliser, dans la chambre filtrante, un tube muni d'ajutages pour effectuer le lavage automatique des éléments filtrants pendant leur rotation, lorsque la chambre filtrante est fermée, grâce à un puissant jet d'eau obtenu au moyen de la pompe qui assure l'alimentation de la chambre filtrante. 19 - Un appareillage perfectionné pour la filtration de liquides en géneral, notanaent de vin, caractérisé en ce qu'il est totalement autonome en ce qui concerne les opérations essentielles qu'implique son fonctionnement, et propre à assurer un rendement élevé en production et qualité, cet appa- reillage étant conçu selon le procédé de fabrication expose ikns les revendications précédentes.