Brevet FR2584020A1 — publié le 19870102

- DESCRIPTION La présente invention concerne un dispositif pour extraire les liquides des parties solides (jus de raisin, huile, etc...) par pression. Le pressurage en continu est traditionnellement obtenu par la poussée d'une vis d'Archimède en rotation ou fixe, dans un tube filtre cylindrique perforé à l'extrémité duquel se trouve une porte qui freine la sortie du boudin de matière. Les problèmes posés par cette méthode sont nombreux, dont les suivants : une trituration des matières solides entraînant l'éclatement de certaines parties, exemple : les pépins de raisin et les pédoncules de feuilles et les parties herbacées donnant des huiles et des goûts herbacés. Le râpage le long des parties du tube filtre entraînant le déchirement des parties solides (pépins et débris végétaux par exemple) et un emprisonnement des jus, étant donné que les parties solides se positionnent à la périphérie du boudin parallèlement au tube filtre. Enfin une pression colossale répartie sur une petite quantité en peu de temps, principalement cause de l'éclate- ment et de l'entratnement des lies et dépôts dans les jus, donc une pression maximum dès le départ, mal répartie dans l'ensemble du boudin. Le dispositif selon l'invention permet de remédier aux inconvénients ci-dessus. I1 comporte un tube filtre conique mobile dans un mouvement de translation où la matière à presser se déplace de la plus petite base à la plus grande. Cette forme conique supprime le phénomène de râpe et de frottement, permettant ainsi un meilleur écoulement et l'absence de trituration. La montée en pression dans le tube filtre est assurée, d'une part, par le bouclier conique en sortie du tube filtre permettant une régulation de sortie des matières solides, une surpression en bout de tube filtre, et d'autre part, dans le déplacement de l'ensemble tube filtre bouclier, sur une douille piston fixe percée en son centre pour permettre l'arrivée de la matière première amenée par une vis d'Archimède. L'arrivée de la matière première, étant stoppée pendant le déplacement en compression du tube filtre (évitant ainsi les triturations) se remet en fonctionnement pour repousser le tube filtre à son amplitude maximum. Ce stade commande l'arrêt de la vis d'alimentation et déclenche la poussée en pression sur la douille piston de l'ensemble tube filtre et bouclier obturateur. Selon une forme de réalisation préférentielle, le tube filtre permet une répartition homogène et croissante des forces de compression, évitant l'éclatement des particlgles solides et l'emprisonnement des jus dans les matières, ceci permettant de travailler avec des pressions plus basses. - Selon une forme de réalisation préférentielle, le bouclier conique permet de moduler la section de passage des matières dans le tube filtre conique, et permet une surpression en sortie de ce dernier. Deux coutres diamétralement opposées permettent une meilleure évacuation des matières. La variation des forces de retenue et de la surface de passage est assurée par le déplacement hydraulique du cône dans l'axe du tube filtre. L'assèchement des matières est modulé par la position du bouclier par rapport au tube filtre. - Selon une variante, le bouclier conique peut être transformé en clone extracteur prenant la forme d'une tête de mèche à bois, selon le principe de la vis d'Archimède en forme de vrille, et est entraîné par un moteur réducteur à vitesse variable, la quantité de matière extraite étant modulée par la vitesse de rotation du cône d'extraction. - Selon une forme particulière, le tube filtre conique peut comporter avec la variante du bouclier extracteur, des stries longitudinales à l'intérieur, de façon à empêcher la rotation du boudin pendant l'action du bouclier extracteur. On peut également en cas de matières à presser non stables, rajouter un trèfle d'obturation au niveau du bouclier extracteur. - Selon une forme de réalisation préférentielle, la douille piston fixe permet de guider la translation du tube filtre et d'offrir une surface de résistance constante, un joint segment permettant sur son contour d'assurer l'étanchéité grossière et d'éviter la ionisation du frottement entre deux métaux. Son trou percé en son milieu permet à une vis d'srchiméde d'amener la matière à presser avec suffisamment de régularité et de force pour repousser ensemble tube filtre et bouclier. - Selon une variante, la douille piston fixe peut être équipée d'un clapet anti-retour en cas de matières insuffisamment égouttées à presser. - La Figure 1 représente un ensemble de pressurage comportant une partie réception et égouttage (2) avec un trèfle de retenue (31) une vis d'Archimède (1) amenant les matières, après égouttage (13), à travers la douille piston fixe (3) dans la partie pressurage (6) où se situe l'invention comportant le tube filtre conique (4) le bouclier conique de retenue ou extracteur (8) muni éventuellement de coutres (9) d'un variateur de position à vérin (12)kit - La Figure 2 représente en coupe le dispositif selon l'invention, et comporte le dessin de la vis d'Archimède (1) qui amène la matière à presser à travers la douille fixe (3) équipée de son joint segment (14) en matière alimentaire. Le tube filtre conique comporte une tôle (4) munie de fentes longitudinales (sens du passage) cerclée (5) et reliée à des longerons (7) solidifiant l'ossature de l'ensemble, deux traverses (10) reliant le gousset support (13) du bouclier obturateur (8) ou extracteur. Le positionnement du bouclier par rapport au tube filtre est commandé par un losange déformable (11) à l'aide d'un vérin (12). Deux coutres (9) diamétralement opposées permettent de couper le boudin de matière afin d'en faciliter l'évacuation. - La Figure 3 représente e en coupe le dispositif hydraulique qui commande la translation de l'ensemble tube filtre et bouclier obturateur. Le dispositif comporte deux vérins (17) diamétralement symétriques par rapport à l'axe de l'ensemble tube filtre - douille piston. Ces deux vérins sont logés dans deux glissières composées de profilés en "U" imbri qués (15 et 19) coulissant l'un dans l'autre au moyen de galets (18). Le profilé (15) étant solidaire du tube filtre mobile au longeron 7, le profilé (19) étant solidaire de la douille piston (3) par le gousset (16). - La Figure 4 représente le bout du tube filtre conique équipé du bouclier extracteur comportant toujours un cone (22) muni d'une vis (21) (toujours du même pas), le tout entraîné par un moteur réducteur à variation de vitesse (26) et fixé en position fixe sur le gousset (25), lui-même biseauté (29) afin de permettre aux matières extraites de se dégager (un garant venant protéger l'ensemble moteur réducteur). Les stries (24) longitudinalement positionnées au tube filtre permettent-d'empêcher le boudin de matière de tourner. Un disque (30) ou trèfle reteneur permet d'accentuer le phénomène des stries et de pré-découper le boudin de matière. - La Figure 5 représente la coupe perpendiculaire du tube filtre en regardant vers la douille piston fixe et fait apparaître en coupe les glissières avec : le profilé fixe (19) solidaire de la douille fixe (3) par le gousset (16) et des rails de guidage latéral (20) ; le profilé mobile (15) solidaire du tube filtre (4) (5) et (7) ; le vérin (17) qui commande le mouvement de translation. Au centre, apparaît le bout de la vis d'Archimède (1) servant à amener les matières préalablement égouttées. - La Figure 6 représente le positionnement éventuel d'un clapet (31) anti-retour en cas de mélange très liquide sur l'orifice d'arri vée des matières de la douille piston. Ie fonctionnement de l'invention s'effectue de la manière suivante : deux butées, comportant chacune un contacteur électrique commandant une électro-vanne, déterminent et limitent la course de l'ensemble tube filtre conique obturateur (et la mise en route de l'extracteur)* La vis (1) d'amenée de matière égouttée tourne, le circuit hydraulique de retour des vérins (17) est ouvert. L'ensemble tube filtre obturateur (l'obturateur extracteur est arrêté) est repoussé et se rempli coté douille piston fixe (3).Arrivé en bout de course, le contacteur électrique de butée commande l'arrêt de la vis d'amenée, la fermeture du circuit l1vdraulique de retour et l'ouverture de mise en pression des deux vérins de noussée (dans le cas de l'obturateur extracteur : la mise en route de ce dernier concorde avec le temps de mise en pression des vérins et pendant la poussée. L'ensemble tube filtre obturateur avance vers la douille piston, pressant ainsi la matière fraîchement envoyée, faisant avancer le boudin de matière sur le cône de l'obturateur, ce dernier exerçant une surpression avant de libérer la matière. Arrivée en butée, le contacteur électrique commande l'arrêt de la pression des vérins (l'arrtt de l'extracteur) ouvre le circuit de retour hydraulique des vérins et met en route la vis d'amenée qui recommence à repousser le tube filtre en envoyant de la matière à l'intérieur du tube filtre. La possibilité de régler l'évacuation d'huile des vérins, permet de régulariser le taux d'égouttage de la vis d'amenée. La possibilité de modifier la position du bouclier conique permet de déterminer l'assèchement des matières. Dans le cas du bouclier extracteur, la variation de la vitesse de rotation détermine le volume de matières libérées et donc du tau d'assèchement. La présente invention fait de ce type d'appareil une unité de pressurage universelle, s'appliquant à toute extraction de jus en continu et plus généralement des liquides Cela peut s'appliquer plus particulièrement à l'extraction des liquides alimentaires nécessitant une grande qualité de séparation (jus de fruit - de raisin, à destination dll cognac, etc...). 2 - REVEIDICATIONS 7) Dispositif de pressurage (6) pour séparer les liquides des matières solides, caractérisé en ce qu'il comporte une douille piston fixe (3) à travers laquelle est introduite la matière à presser dans un tube filtre conique (4) obturé par un bouclier conique (8) ou bouclier extracteur (22) (21), cet ensemble mobile se déplaçant sur la douille piston afin de presser la matière, tout en laissant sortir les matières pressées. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la douille piston est fixe et permet le passage en son centre de la matière à presser. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le tube filtre présente une forme de tronc conique dont la plus grande base est côté sortie. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la présence d'un bouclier conique (8) mobile faisant varier la surface de sortie du tube filtre. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par la possibilité de mettre un bouclier extracteur (22) (21) rotatif, entraîné par un moteur réducteur à vitesse variable. 6) Dispositif selon la revendication 1 et 5 caractérisé par la présence de stries longitudinales (24) solidaire du tube filtre (4). 7) Dispositif selon la revendication 5 caractérisé par l'adjonction d'une coutre circulaire (30) d'obturation. 8) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par l'adjonction d'un clapet anti-retour (31) à l'orifice de la douille piston (3). 9) Dispositif selon les revendications 1,3,4,5,6 et 7 caractérisé par un déplacement linéaire alternatif de l'ensemble autopressurant. 10) Dispositif selon les revendications 4 et 5 caractérisé en un déplacement linéaire permettant la variation de la pression en sortie par le cône et la variation de la surface d'échappement des matières pressées.