Brevet FR2586361A1 — publié le 19870227

I Filtre-presse à plateaux pour filtrer des liquides L'invention concerne un filtre-presse à plateaux pour filtrer des liquides, notamment du vin, de la bière ou tout liquide chimique, comportant des éléments filtrants en forme de plateaux disposés l'un au-dessus de l'autre dans un récipient, un arbre creux central et au moins une canalisation d'arrivée verticale comportant des conduits d'arrivée dérivés allant aux éléments fil- trants. Dans les filtres-presses à plateaux de ce type, on prévoit une multiplicité d'éléments filtrants disposés l'un au-dessus de l'autre sur un arbre central. Cet arbre peut être entraîné au moyen d'un moteur pour nettoyer les éléments filtrants. Le liquide à filtrer (qu'il est convenu d'appeler le non-filtré) arrive ici del'extérieur, donc de la périphérie de chaque éléments filtrants vers l'intérieur en direction du centre des éléments filtrants, o le liquide clarifié est évacué par des conduits d'évacuation appropriés. L'inconvénient de ces filtres-presses à plateaux connus est que l'arrivée du liquide non filtré, de l'extérieur des éléments filtrants vers l'intérieur, ne s'effectue pas de façon uniforme, de sorte que les éléments filtrants individuels se sont pas alimentés uniformément de la façon souhaitée. Un inconvénient particulier est que l'adjuvant de filtrage mélangé au liquide non filtré, par exemple de la terre d'infusoires, arrivant de l'extérieur dans les différents éléments filtrants, se dépose principalement à la périphérie, donc dans les zones extérieurs des différents éléments en raison du comportement de sédimentation de ces additifs. Il en résulte que les éléments filtrants individuels se couvrent de façon irrégulière, c'est-à-dire que l'adjuvant de filtrage se dépose davantage dans les zones extérieures que dans les zones intérieures. En outre, il peut en résulter, du fait de l'arrivée irrégulière du liquide à filtrer de l'extérieur vers l'intérieur, des dépôts irréguliers ou même un dégorgement partiel de la masse de filtrage, ce qui ne permet pas d'assurer la régularité du filtrage par unité de surface filtrante, ce qui a une incidence négative sur la durée de vie du filtre et la qualité du filtrage. Les dépôts irréguliers du coûteux adjuvant de filtrage ont pour effet une utilisation très incomplète de l'adjuvant de filtrage, de sorte que, dans son ensemble, l'opération de filtrage a un rendement défavorable. Le but de l'invention est de développer un filtre-presse à plateaux du type mentionné au début de façon que chaque élément filtrant individuel soit alimenté régulièrement en liquide à filtrer et de façon à obtenir une meilleure utilisation de l'adjuvant de filtrage et un rendement de filtration plus élevé. Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'on prévoit la canalisation d'arrivée dans la zone intérieure des éléments filtrants et que les conduits d'arrivée disposés en étoile sont orientés vers l'extérieur en direction des éléments filtrants. Des réalisations et développement préférés, ainsi que d'autres avantages et détails importants de l'invention apparaîtront dans la description suivante d'exemples de réalisation représentés schématiquement sur le dessin, sur lequel: la fig. I est une vue latérale en coupe partielle d'un filtrepresse à plateaux de l'invention; la fig. 2 est une vue de dessus d'une partie en coupe du filtre-presse à plateaux de la fig. 1; la fig. 3 est une vue partielle en coupe du filtre-presse à plateaux selon la coupe 111111 de la fig. 2; et la fig. 4 est une vue partielle en coupe du filtrepresse à plateaux selon la coupe IV-IV de la fig. 2. Le filtre-presse à plateaux I de l'invention représenté sur le dessin est prévu pour la filtration de liquides tels que vin, bière, liquides chimiques et l'analogue et il comporte un récipient 3 ayant un axe vertical 2 et disposé sur les pieds 4 d'un support. Le récipient 3 comporte un couvercle amovible 5 qui est fixé de façon hermétique au moyen de vis d'agrafage. Sur l'un des côtés du récipient 3 se trouve une fenêtre d'observation 7. Sous le récipient 3 se trouve un moteur d'entraînement électrique 8 à la suite duquel sont montés un embrayage hydraulique 9, un multiplicateur 10 réalisé sous forme d'engrenage conique et un accouplement d'arbre 11 pour l'entraî- nement d'un arbre creux 12 traversant le récipient 3 coaxialement à l'axe vertical 2. Au dessus de l'accouplement d'arbre 11 se trouve un palier 13 pour l'arbre creux 12 et un carter étanche 14 qui se raccorde à un raccord d'entrée 16 disposé au centre sur le fond 15 du récipient 3. Dans le raccord d'entrée 16 débouche une canalisation d'amenée 17 par laquelle est amenée le liquide à filtrer 18 dans le sens de la flèche. On prévoit en outre sous le récipient 3 une canalisation d'évacuation 19 par laquelle le filtrat résiduel est évacué pour subir une filtration résiduelle. On prévoit en outre sur le fond 15 du récipient 3, pour évacuer les résidus de filtrat et l'adjuvant de filtrage, un raccord de tuyau 20 orienté en oblique vers le bas et muni d'une vanne d'arrêt 21. En haut, sur le couvercle 5 du récipient 3 est disposé un raccord de sortie 22 par lequel est évacué le liquide 23 clarifié par filtration. L'élément 22 est réalisé en même temps comme palier pour l'arbre creux 12. Une mise à air libre 24 est disposée en haut sur le couvercle 5. Dans le récipient 3 se trouvent des éléments filtrants en forme de plateaux 25 disposés horizontalement, constitués par un tissu filtrant en acier spécial, qui sont placés à distance l'un au-dessus de l'autre et sont traversés par l'arbre creux 12 et un moyeu 26 l'entourant concentriquement, sur lequel les éléments filtrants 25 sont disposés, comme on le voit notamment sur les fig. 2 à 4. Le moyeu 26 est constitué par des disques annulaires concentriques individuels 27 placés l'un sur l'autre, coaxialement. Entre les disques annulaires 27 placés l'un sur l'autre se trouve chaque fois un joint d'étanchéité annulaire 28, ce qui assure l'étanchéité d'un volume clair 29 réalisé dans l'arbre creux par rapport au volume trouble 30 dans la zone des éléments filtrants 25. Dans le moyeu 26, à savoir dans les disques annulaires 27, sont réalisées des canalisations d'amenée verticales 31. Dans le présent exemple de réalisation, on prévoit de préférence dans le moyeu 26 en tout six canalisations d'amenée 31 réparties symétri- quement et disposées parallèlement à l'axe vertical 2. Chaque canalisation d'amenée 31 est entourée, entre les disques annulaires placés l'un sur l'autre 27, par un joint d'étanchéité annulaire 32; ces joints se trouvent dans le même plan que le joint d'étanchéité annulaire 28 et sont de préférence réalisés d'une seule pièce avec celui-ci, dans la même matière. Sur le côté intérieur des disques annulaires 27 constituant le moyeu 26 est disposée au moins une patte 33, qui va jusqu'à la périphérie extérieure de l'arbre creux 12. Le moyeu 26 est couplé à l'arbre creux 12 par l'intermédiaire d'un ressort d'ajustage 34 qui pénètre dans une gorge 35 de la patte 33 et dans un évidement en forme de gorge de l'arbre creux 12. On réalise ainsi un centrage et un alignement par coïncidence des disques annulaires 27 avec les canalisations d'amenée 31 formées dans ceux-ci et les éléments filtrants 25. Dans les disques annulaires 27 sont formés des conduits d'amenée 36 qui, partant des canalisations d'amenée verticales 31 formées dans le moyeu 26 et donc dans la zone intérieure des éléments filtrants sont orientés vers l'extérieur en direction des éléments filtrants 25. De même que les canalisations d'amenée 31, les conduits d'amenée 36 sont répartis tout autour symétriquement. Les conduits d'amenée 36 débouchent chacun dans un volume annulaire de distribution 37 qui se raccorde à la périphérie extérieure du moyeu 26. Le volume annulaire de distribution 37 est de préférence délimité par deux plaques parallèles en forme de disques annulaires 38, 39 qui sont écartées l'une de l'autre par des empreintes en forme de boutons ou l'analogue pour former le volume annulaire de distri- bution 37. Les deux plaques 38, 39 comportent chacune un bord latéral 40 coudé en oblique vers le bas, lesquels bords s'appuient par leurs arêtes frontales sur des saillies ou des évidements en forme de décrochements formés sur la périphérie extérieure du moyeu 26. Sur la zone terminale des plaques 38, 39 opposée à la périphérie extérieure du moyeu 26 est formée une ouverture de sortie annulaire 41. D'autres ouvertures de sortie 41 sous forme de trous ou de fentes peuvent être réalisées dans la plaque inférieure 39. Dans l'objet de l'invention, les conduits d'amenée 36 sont reliés, pour le passage du courant, à des volumes de distribution 37 orientés vers l'extérieur, qui, dans l'exemple de réalisation, sont constitués par le volume annulaire de distribution 37. A la place de la disposition du volume annulaire de distribution représenté dans l'exemple de réalisation, on pourrait également prévoir plusieurs tubes, par exemple six tubes individuels partant des conduits d'amenée 36 et orientés radialement vers l'extérieur. Chaque élément filtrant 25 est placé sur une entretoise 42 qui, pour permettre le passage et l'évacuation du liquide filtré, peut être réalisé de préférence en grillage à mailles ou, si on le veut, en tôle à fentes et à boutons. L'entretoise 42 portant l'élément filtrant 25 repose elle- même sur la plaque supérieure 38 qui délimite également le volume annulaire de distribution 37. Entre la plaque 39 délimitant en bas le volume annulaire de distribution 37 et l'élément de filtre 25 se trouvant en dessous existe un écart légèrement plus grand, qu'il est convenu d'appeler le volume de résidus de filtrage, de sorte qu'il y a pour le liquide non filtré 18 sortant du volume annulaire de distribution suffisamment de place pour s'étaler sur l'élément filtrant 25 se trouvant en dessous. Dans les disques annulaires 27 du moyeu 26 sont en outre formés des conduits de retour 44, répartis symétriquement, pour le liquide clarifié par l'élément filtrant 25. Les conduits de retour 44 se trouvent dans un plan sous l'entretoise 42 et sont disposés en étant alternativement décalés par rapport aux conduits - d'amenée 36. Les conduits de retour 44 s'étendent de la périphérie extérieure du moyeu 26 jusqu'à son côté intérieur. Comme on le voit sur les fig. 2 et 4, des alésages radiaux 45 pour le retour du liquide filtré sont formés dans la paroi de l'arbre creux 12, par lesquels le liquide arrivant des conduits de retour 44 est guidé dans le volume clair 29 à l'intérieur de l'arbre creux 12. Dans le volume clair 29, le liquide filtré est guidé vers le haut en direction du raccord de sortie 22. Dans le présent exemple de réalisation, le liquide non filtré est introduit par en bas par le raccord d'entrée 16 dans les canalisations d'amenée 31 verticales réparties symétriquement, et il est transporté vers le haut et de là, en se divisant horizontalement par les conduits d'amenée 36 et les volumes annulaires de distribution 37 s'y raccordant, sur la surface des éléments filtrants 25. Toutefois, il est également dans le cadre de l'invention d'amener le liquide non filtré 18 par en haut et de l'introduire par en haut dans les canalisations d'amenée 31 prévues au centre dans la zone intérieure des éléments filtrants 25. Dans ce cas, l'évacuation du liquide filtré s'effectue alors de façon appropriée sur le côté inférieur du récipient 3. La distribution à l'arrivée du liquide non filtré 18 intégrée dans la zone intérieure des éléments filtrants apporte l'avantage d'assurer une distribution optimale du débit par les conduits d'amenée commandés 36. Il est particulièrement favorable ici que chaque élément filtrant 25 serve en même temps de distributeur d'amenée pour l'élément filtrant 25 situé dessous. Dans le filtre-presse à plateaux I de l'invention, il ne sort pas d'écoulements incontrôlés du paquet de filtres, c'est-à-dire hors des volumes troubles 30, étant donné que la totalité du contenu du récipient stagne dans la zone extérieure du paquet de filtres. On peut réaliser grâce au filtrepresse à plateaux I proposé une meilleur utilisation des adjuvants de filtrage et en outre une considérable augmentation de rendement, d'environ 4 à 5 hl/h actuellement à environ 10 à 15 hl/h. Revendications 1. - Filtre-presse à plateaux pour filtrer des liquides, notamment du vin, de la bière ou des liquides chimiques, comportant des éléments filtrants en forme de plateaux disposés l'un au dessus de l'autre dans un récipient, un arbre creux central et au moins une canalisation d'arrivée verticale comportant des conduits d'arrivée dérivés allant aux éléments filtrants, caractérisé en ce que la canalisation d'amenée (31) est prévue dans la zone intérieure des éléments filtrants (25) et les canalisations d'amenée (36) disposés en étoile sont orientés vers l'extérieur en direction des éléments filtrants (25). 2. - Filtre-presse à plateaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que la canalisation d'amenée (31) est réalisée dans un moyeu (26) des éléments filtrants (25) entourant concentriquement l'arbre creux (12). 3. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on prévoit dans le moyeu (26) des éléments filtrants (25) plusieurs canalisations d'amenée parallèles (31) et que les conduits d'amenée dérivés (36) sont répartis symétriquement par rapport à l'axe vertical (2) du moyeu (26). 4. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que les conduits d'amenée (36) sont reliés à des volumes de distribution (37) orientés vers l'extérieur pour permettre l'écoulement. 5. - Filtre-presse à plateaux selon la revendication 4, caractérisé en ce que les volumes de distribution (37) sont formés par un volume annulaire de distribution (37) se raccordant à la périphérie extérieure du moyeu (26), lequel volume est de préférence délimité par deux plaques (38,39) disposées à une certaine distance l'une de l'autre, le volume annulaire de distribution (37) comportant des ouvertures de sortie (41) réalisées sur le côté opposé au conduit d'amenée (36) et/ou dans la plaque inférieure (39). 6. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que les deux plaques (38,39) du volume annulaire de distribution (37) s'appuient sur la périphérie extérieure du moyeu (26) par des bords latéraux (40), de préférence coudés en oblique. 7. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que l'élément filtrant (25) est soutenu par une entretoise (42) laissant passer le liquide, laquelle s'appuie sur la plaque supérieure (38) du volume annulaire de distribution (37) et en ce qu'il y a un écart (43) entre la plaque inférieure (39) du volume annulaire de distribution (37) et l'élément filtrant (25) se trouvant dessous. 8. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce qu'est formé dans le moyeu (26), dans un plan situé en dessous de l'entretoise (42) de chaque élément filtrant (25), au moins un conduit de retour (44) pour le liquide filtré (23). 9. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 8, caractérisé en ce que plusieurs conduits de retour (44) réalisés dans le moyeu (26) sont disposé en alternance avec les conduits d'amenée (36) et symétriquement répartis par rapport à l'axe vertical (2) du filtre. 10. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 1' à 9, caractérisé en ce que sont formés dans la paroi de l'arbre creux (12) des alésages radiaux (45) pour introduire dans un volume clair (29) à l'intérieur de l'arbre creux (12) le liquide filtré (23) provenant du conduit de retour (44). Il. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 10, caractérisé en ce que le moyeu (26) des éléments filtrants (25) est formé par des disques annulaires (27) disposés l'un au dessus de l'autre, lesquels sont traversés parallèlement à l'axe vertical (2) par la canalisation d'amenée verticale (31) et comportent chacun au moins un des conduits d'amenée dérivés (36) et au moins un des conduits de retour (44) décalés par rapport aux précédents, un joint d'étanchéité annulaire (28), étant prévu de préférence entre les disques annu- laires (27) du moyeu (26) disposés l'un au dessus de l'autre pour assurer l'étanchéité entre le volume clair (29) et le volume trouble (30) des éléments filtrants, un joint d'étanchéité annulaire (32) entourant la canalisation d'amenée verticale (31) étant disposé, pour assurer l'étanchéité de celle-ci, de préférence entre les disques annulaires (27) du moyeu (26) disposés l'un au dessus de l'autre, lequel joint est de préférence réalisé d'une seule pièce avec le joint d'étanchéité (28) entourant le volume clair (29). 12. Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que sur le côté intérieur des disques annulaires (27) du moyeu (26) est disposee au moins une patte (33) s'étendant en direction de l'arbre creux (12) pour centrer et aligner, en les faisant coîncider, les disques annulaires (27) et les éléments filtrants (25) disposés l'un au dessus de l'autre, chaque disque annulaire (27) du moyeu (26) étant couplé à l'arbre creux (12) par l'intermédiaire d'au moins un ressort d'ajustage (34) pénétrant dans une gorge (35) de la patte (33). 13. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le liquide à filtrer (18) est introduit en bas sur le récipient (3) par un raccord d'entrée (16) et s'écoule en étant réparti de bas en haut dans les canalisations d'amenée verticales (31) réalisées en tant que conduites ascen- dantes, et que le liquide filtré (23) sort de préférence en haut du récipient (3) par un raccord de sortie central (22) par l'intermédiaire du volume clair (29). 14. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications I à 13, caractérisé en ce qu'on prévoit sous le raccord d'entrée (16) sur le récipient (3) un carter étanche (14) et un palier (13) de l'arbre creux (12) pouvant tourner autour de l'axe vertical (2), lequel peut être entraîné de préférence par l'intermédiaire d'un moteur d'entraînement électrique (8), d'un embrayage hydraulique (9), d'un engrenage conique (10) et d'un accouplement d'arbre (11).