Brevet FR2603207A4 — publié le 19880304

FR 2603207 A4 19880304 FR 8712048 A 19870828 Filtre-presse & plateaux L'invention concerne un 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 réci5 pient, un arbre creux central entraîné en rotation et au moins une canalisation d'amenée verticale prévue dans la zone radialement intérieure des éléments filtrants et à laquelle sont raccordés des conduits d'amenée dirigés radialement vers l'extérieur et communiquant avec des volumes de distribution, 10 conformément à la demande de certificat d'utilité s..l.. '....... NI 86 1185b.Dans des filtres-presses à plateaux selon la lemande de certificat d'utilité n 8611850, le liquide à filtrer arrive par le bas dans le récipient. Le liquide monte le long d'une canalisation d'amenée axiale et parvient, par l'intermédiaire des conduits d'amenée, dans les volumes annulaires de distribution. Lors de l'opération de filtrage, un gateau de filtre-presse se forme sur les éléments 20 filtrants et est éjecté par la mise en rotation de l'arbre creux dès qu'il atteint une hauteur déterminée. Pendant cette opération d'éjection,; l'arrivée du liquide dans le récipient est interrompue. L'invention a pour objet de perfectionner le filtrepresse 3 plateaux selon la deande de certificat d'utilité n 86 11850 de telle façon qu'une étanchéité parfaite entre la zone d'arrivée et le volume trouble dans le récipient est assurée méme après plusieurs cycles d'éjection du gâteau de filtre-presse de façon à obtenir une grande qualité de filtrage. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, dans le filtrepresse à plateau du genre précité, le parcours d'amenée du liquide à filtrer comprend au moins un joint d'étanchéité qui assure l'étanchéité de la zone d'arrivée par 10 rapport à un volume trouble dans le récipient et dont la capacité d'étanchement est réglable sous l'effet de la pression du liquide amené. Dans le filtre-presse à plateau selon l'invention, le joint d'étanchéité qui assure l'étanchéité entre la zone d'arrivée et le volume trouble est amené dans la position d'étanchement sous l'effet de la pression du liquide amené. Dès qu'aucun liquide n'est plus amené, le joint quitte donc sa position d'étanchement. Lorsque l'arbre creux avec les élé20 ments filtrants est mis en rotation pour l'éjection du gâteau de filtre- presse, le joint d'étanchéité, en raison de la conformation selon l'invention, n'occupe plus sa position d'étanchement étant donné qu'il n'y a pas d'amenée de liquide pendant l'opération d'éjection. Ainsi, le joint d'étanchéité 25 n'est pas sollicité pendant l'opération d'éjection et il ne subit donc pas non plus d'usure durant cette opération. Lorsque, après l'éjection, une nouvelle opération de filtrage est déclenchée, le joint d'étanchéité, sous l'action de la pression du liquide admis, est à nouveau amené immédiatement 30 dans la position d'étanchement. Puisque le joint ne subit aucune usure pendant l'opération d'éjection, il assure une étanchéité parfaite même après un grand nombre de cycles d'éjection de façon à garantir une haute qualité de filtrage constante. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la"description et le dessin. En particulier, selon des caractéristiques avantageuses: - le joint d'étanchéité est suspendu dans la zone d'entrée du liquide a filtrer, notamment unilatéralement et par l'intermédiaire d'au moins un raccord élastique, qui peut être constitué par une membrane annulaire; - le raccord élastique est enserré radialement à l'intérieur et à l'extérieur; - au moins un organe d'étanchéité conjugué associé à l'organe d'étanchéité est relié de manière rigide en rotation à l'arbre creux; - en l'absence de liquide en mouvement, l'organe d'étanchéité est appliqué contre au moins une butée, notamment un boulon filetS, et disposé à distance de l'organe d'étanchéité conjugué, la butée pouvant être réglable pour modifier la distance entre l'organe d'étanchéité et l'organe d'étanchéité conjugué. 4L La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure unique représente une coupe axiale de la zone d'admission d'un filtre-presse à plateau selon l'invention. Le filtre-presse à plateau est prévu pour la filtration de liquides tels que vin, bière, liquides chimiques et l'ana10 logue et il comporte un récipient 3 ayant un axe vertical 2 et un fond 15. Le récipient 3 comporte un couvercle amovible (non représenté). A l'intérieur du récipient 3 se trouve un arbre creux 12 - non représenté sur le dessin pour plus de clarté - sur lequel les éléments filtrants avec leurs moyeux 15 sont disposés l'un au-dessus de l'autre de la manière bien connue en soi. Le paquet d'éléments filtrants ainsi formé s'appuie sur un support 46 relié de manière rigide en rotation à l'arbre creux et présentant, par exemple, la forme d'un croisillon. La conformation des éléments filtrants et le gui20 dage du liquide à filtrer sont décrits en détail dans la demande de certificat d'utilité pr6citée. Dans le cas présent, le liquide filtré est de préférence amené vers le bas, à l'intérieur de l'arbre creux, vers une sortie. Le filtre-presse à plateau comprend au moins une canalisation d'amenée 17, dans l'exemple de réalisation deux canalisations d'amenée à peu près diamétralement opposées, conformées en tubulures. Le liquide à filtrer est introduit par le bas, dans le sens de la flèche 18, dans le récipient 3. Les 30 canalisations d'amenée 17 sont prévues sur une bride 47 d'un carter de distributeur 16 monté sur le récipient 3 par l'intermédiaire d'une bride. Sur la bride 47 est montée, de préférence de manière amo35 vible, une paroi annulaire qui est appliquée contre la zone périphérique 49 renforcée du fond 15 et le dépasse en hauteur dans le sens axial. La bride 47 est appliquée contre la face inférieure de la zone périphérique 49 avec interposition d'au b moins un joint d'étanchéité annulaire 50. La paroi annulaire 48 est traversée, sur toute sa périphérie, par des boulons filetés 51 par lesquels la paroi annulaire 48 est bloquée contre la bride 47 du carter de distributeur 16. Sur la paroi annu5 laire 48 est disposée une bague 52 qui est également traversée par les boulons filetés 51 dont la tête 53 repose sur ladite bague 52. Celle-ci est constituée, de préférence, par des segments qui permettent une évacuation complète du volume annulaire 72 (pour des raisons biologiques). Entre la bague 52 et 10 la face frontale de la paroi annulaire 48 est enserrée l'extrémité radialement extérieure d'une suspension élastique 54 pour un organe d'étanchéité 55. La suspension élastique 54 est constituée, de préférence, par une membrane annulaire traversée par les boulons filetés 51 le long de son bord radialement 15 extérieur. L'organe d'étanchéité 55 conformé en bague d'étanchéité repose sur un élément de support annulaire 56 auquel l'organe d'étanchéité est relié, de préférence de manière amovible. Le 20 support 56 présente une saillie 57 dépassant radialement vers l'extérieur et réduite en épaisseur sur laquelle l'extrémité radialement intérieure de la suspension élastique 54 est bloquée au moyen d'une bague de serrage 58. La fixation se fait à l'aide de boulons filetés 59 répartis sur la circonférence de 25 la bague de serrage 58 et vissés dans la saillie radiale 57 de l'élément de support 56. Les boulons filetés 59 reposent avec leur tête 60 sur la bague de serrage 58. Celle-ci présente, sur sa face frontale dirigée vers la tête 60 des boulons filetés 59, une saillie annulaire 61 s'étendant radialement vers 30 l'intérieur et recouvrant la saillie annulaire 62 de l'organe d'étanchéité 55 orienté radialement vers l'extérieur. De ce fait, l'organe d'étanchéité 55 est, lui aussi, bloqué axialement par la bague de serrage 58. Les boulons filetés 59 traversent la suspension élastique 54 à proximité de son bord ra35 dialement intérieur. A l'organe d'étanchéité 55 est associée une bague d'étanchéité conjuguée 63 qui est fixée, de préférence de manière 6ú 2603207 amovible, à la face inférieure du support 56. La bague d'étanchéité conjuguée 63 présente une surface d'étanchéité frontale conjuguée 64 s'étendant dans le sens radial contre laquelle l'organe d'étanchéité 55 est appliqué, dans la position d'étanchement, avec sa surface d'étancheité frontale 65 qui s'étend, elle aussi, dans le sens radial. La suspension élastique 54 réalisée sous forme de membrane est conformée de telle façon que l'organe d'étanchéité 10 55 se trouve à distance de la bague d'étanchéité conjuguée 63 de façon à laisser une fente annulaire radiale entre la surface d'étanchéité conjuguée 64 et la surface d'étanchéité 65. La largeur de cette fente annulaire est de l'ordre de 0,5 mm, par exemple. De préférence, la largeur de la fente annulaire 15 est réglable de telle façon qu'une pression différentielle entre le volume trouble 30 et le volume d'admission 66 nécessaire pour une amenée parfaite du liquide à filtrer peut être réglée de manière optimale en fonction de la nature du milieu à filtrer, de la pression d'amenée et des paramètres ana20 logues. A cet effet, l'invention prévoit des butées 67 réparties sur la circonférence de l'élément de support 56 qui sont disposées, de manière réglable dans le sens axial, dans la bride 47 et sur lesquelles l'élément de support avec l'organe d'étanchéité 55 s'appuie dans la position non étanche. De pré25 férence, les buttes 67 sont réalisées sous forme de boulons filetés qui sont vissés dans la bride 47 et peuvent être bloqués dans la position réglée au moyen d'un écrou 68 appliqué contre la face inférieure de la bride 47 et vissé sur les boulons. Il est avantageux de prévoir dans la face inférieure 69 30 de l'élément de support 56 des évidements 70 dans lesquels s'engagent les butées 67. L'élément de support 56 avec l'organe d'étanchéité 55 est suspendu unilatéralement par l'intermédiaire de la suspension 35 élastique 54. Du fait de son poids, l'élément de support 56 avec l'organe d'étanchéité 55 et la bague de serrage 58 fléchit. L'élément de support 56 repose alors sur les butées 67. Lorsque le liquide à filtrer pénètre, par l'intermédiaire des -T canalisations d'amenée 17 dans le récipient 3, dans le sens des flèches 18, l'élément de support 56 avec l'organe d'étanchéité 55 est poussé vers le haut, dans la direction d'écoulement, sous l'action de la pression du liquide amené jusqu'à ce que la surface d'étanchéité 65 soit appliquée de manière étanche contre la surface d'étanchéité conjuguée 64. Ainsi, l'étanchement ne se fait que lors de la circulation du liquide et il est d'autant plus important que la pression exercée par le liquide amené est plus grande. Le liquide amené par les canalisations d'amenée 17 parvient tout d'abord dans un volume annulaire 71 qui est délimité axialement vers l'extérieur par la paroi annulaire 48 et radialement vers l'intérieur par une partie du raccord d'entrée 16. Par l'intermédiaire de ce volume annulaire 71, le liquide est alors transporté vers le 15 haut dans les canalisations d'amenée 31 s'étendant dans le sens axial comme cela est décrit dans La demande de certificat d'utilité précite. Les moyeux des élmnts filtrants anVortent des oonduits d'amenée qui débouchent dans les canalisations d'amenée axiales 31 et les font communiquer avec des volumes de distribution dirigés vers l'extérieur. Le liquide à filtrer s'écoule alors vers l'élément filtrant respectivement inférieur sur lequel le gateau de filtre-presse se constitue de la manière bien connue en soi.Le liquide filtré et épuré passe ensuite par des alésages radiaux réalisés dans les moyeux des 25 éléments filtrants dans l'arbre creux o il est transporté vers le haut ou évacué vers le bas. Au début de l'introduction du liquide dans le volume annulaire 71, la fente annulaire entre le joint d'étanchéité an30 nulaire conjugué 63 et l'organe d'étanchéité annulaire 55 est encore temporairement ouverte de sorte qu'une certaine fuite se produit au début vers le volume trouble 30. Mais cette légère fuite est sans importance pour la qualité de l'opération de filtrage. Peu après l'introduction du liquide, l'organe 35 d'étanchéité 55 s'applique de la manière décrite contre le joint d'étanchéité annulaire conjugué 63 et obture la fente annulaire. L'étanchéité est alors assurée aussi longtemps que se poursuit l'amenée de liquide. 2 2603207 Dès que les résidus de filtration sur les éléments filtrants ont atteint une certaine hauteur, ils doivent être enlevés des éléments filtrants. Pour cela, l'arbre creux avec les éléments filtrants et le support 46 monté de façon rigide en rotation sur ledit arbre est mis en rotation autour de l'axe 2. Pendant cette opération d'éjection, aucun liquide n'est amené par les canalisations d'amenée 17. Etant donné qu'aucun pression n'est plus alors exercée sur l'organe d'étanchéité 55 et respectivement sur son élément de support 10 56, l'organe d'étanchéité est soulevé du joint d'étanchéité conjugué 63, l'élément de support prenant appui sur les butées 67. Lorsque l'arbre creux avec le support 46 est maintenant mis en rotation, l'organe d'étanchéité 55 se trouve à distance du joint d'étanchéité conjugué 63. De ce fait, aucun frotte15 ment ne se produit sur l'organe d'étanchéité 55. S'il était appliqué contre le joint d'étanchéité conjugué 63 pendant l'opération d'éjection, ce frottement serait relativement important en raison de la vitesse circonférentielle relativement élevée et de la pression de serrage. Mais grâce à la conforma20 tion décrite ci-dessus, l'organe d'étanchéité 55 est protégé contre l'usure du fait qu'il est dégagé du joint d'étanchéité conjugué 63 pendant l'opération d'éjection. L'organe d'étanchéité 55 n'est en contact avec le joint d'étanchéité conjugué 63 que lorsque le support 46 est immobilisé et que le liquide 25 est introduit par les canalisations d'amenée 17. Il est également possible de ne prévoir, & la place de l'élément de support 56, que l'organe d'étanchéité 55 qui présente alors une conformation correspondante. Toutefois, l'uti30 lisation de l'élément de support 56 offre l'avantage de pouvoir choisir le matériau pour l'organe d'étanchéité exclusivement en vue d'un étanchement optimum, alors que l'élément de support 56 est conformé de telle façon que la bague de serrage 58 peut être bloquée solidement contre l'élément de support. 39 2603207 Dans l'exemple de réalisation décrit, le liquide à filtrer est introduit par le bas dans le récipient. Mais il est également possible d'introduire le liquide à filtrer de la manière décrite, par le haut, dans le récipient. AO 2603207 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 entraîné en rotation et au moins une canalisation d'amenée verticale prévue dans la zone radialement intérieure des éléments filtrants et à laquelle sont raccordés des conduits d'amenée dirigés radialement vers l'extérieur et communiquant avec des volumes de distribution, conformément 10 à la demande de certificat d'utilité n 86 11850, c a r a c t é r i s é e n c e que le parcours d'amenée du liquide à filtrer comprend au moins un joint d'étanchéité (55) qui assure l'étanchéité de la zone d'arrivée (66, 71) par rapport à un volume trouble (30) dans le réci15 pient (3) et dont la capacité d'étanchement est réglable sous l'effet de la pression du liquide amené. 2. - Filtre-presse à plateaux selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (55) est suspendu 20 dans la zone d'entrée (17, 66, 71) du liquide à filtrer. 3. - Filtre-presse à plateaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (55) est suspendu par l'intermédiaire d'au moins un raccord élastique (54). 25 4. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (55) est suspendu unilatéralement. 5. - Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le raccord élastique (54) est constitué par une membrane annulaire. Et-L 2603207 6. - Filtre-presse à plateaux selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le raccord élastique (54) est enserré radialement à l'intérieur et à l'extérieur. 7. - Filtre-presse à plateaux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un organe d'étanchéité conjugué (63) associé à l'organe d'étanchéité (55) est relié de manière rigide en rotation à l'arbre creux. 10 8. - Filtre-presse à plateaux selon l'une quelconque des revendications i à-7, caractérisé en ce que, en l'absence de liquide en mouvement, l'organe d'étanchéité (55) est appliqué contre au moins une butée (67) et disposé à distance de l'or15 gane d'étanchéité conjugué (63). 9. - Filtre-presse à plateaux selon la revendication 8, caractérisé en ce que la butée (67) est réglable pour modifier la distance entre l'organe d'étanchéité (55) et l'organe 20 d'étanchéité conjugué (63). 10.- Filtre-presse à plateaux selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la butée (67) est un boulon fileté.