Brevet FR2899127A1 — publié le 20071005

La présente invention concerne un dispositif assurant la filtration des huiles végétales à froid, de manière mobile et autonome, en permettant d'obtenir un débit important et un résultat performant. Le procédé mécanique de filtration à froid d'huile végétale est déjà utilisé dans la fabrication de l'huile dite vierge. C'est également un procédé de raffinage (ex.: brevet n FR2 760 756, WO0208368) motivé par l'obtention d'une huile végétale aux qualités intrinsèques préservées voire hypoallergéniques. Intervenant souvent après une phase de décantation, les dispositifs proposés ont l'inconvénient d'englober le procédé de filtration dans une combinaison de plusieurs opérations successives empêchant sa dissociation. Cet inconvénient affecte la production d'huile végétale au niveau des exploitations agricoles. Car, la disposition de ces structures induit la malléabilité des éléments la composant. Or, les dispositifs fixes et rigides utilisés ne leur sont pas adaptés et les rendements moindres à performance inférieure ralentissent leur activité globale. Le dispositif selon l'invention remédie à ces inconvénients. Son but est de proposer une unité de filtration mobile et compacte permettant de filtrer de manière autonome l'huile prélevée dans les cuves de décantation où elle est restée pendant trois semaines, et d'obtenir, avec un débit important, une huile filtrée qui peut être stockée dans des cuves réservées à cet usage. Le dispositif est composé d'une cuve, munie d'un couvercle, disposée sur deux roues à l'avant et sur un pied central à l'arrière. Deux bras de préhension amovibles placés sur la face arrière permettent de soulever et donc de mouvoir l'ensemble. Sur les faces de la cuve sont disposés les accessoires permettant le fonctionnement autonome, et, notamment électrique du dispositif. La face avant reçoit un compteur ainsi qu'une pompe protégée par un coffret. Un disjoncteur est fixé à l'angle supérieur de la face en suivant. L'alimentation et l'évacuation de l'huile à partir de la cuve s'effectuent par tuyaux souples démontables qui favorisent ainsi la mobilité du dispositif. La cuve renferme les éléments constitutifs du processus de filtration. Ils sont reliés entre eux par des ensembles tubulaires. Des vannes de coupure permettent d'individualiser plusieurs fonctions: la filtration, le jaugeage préalable de l'huile décantée après trois semaines de décantation suivant pressage, le vidage de l'huile présente dans les filtres, préalablement à leur remplacement. La filtration est assurée par une ou deux rampes disposées transversalement, dans le sens de la longueur de la cuve. Celles-ci sont étayées en leur centre par une tige perpendiculaire. Chacune des rampes est composée de six filtres à gobelets renfermant des cartouches jetables dont le micronage va décroissant de l'entrée vers la sortie, de 100 p à 1-3 p. Ces cartouches sont en fibre polypropylène tressée. Caractérisées par une base servant de cône d'emboîtement à deux joints toriques et un bouchon à l'autre extrémité. Le circuit dédoublé des rampes de filtration se reforme à leur sortie. Un piège à eau est ainsi placé en suivant. A la sortie du dispositif, le débit d'huile filtrée obtenu est d'environ 20 litres par minutes pour la version à double rampe du dispositif tandis qu'il est d'environ 10 litres par minutes pour la version à simple rampe. Le dispositif offre donc des possibilités de rendement important avec une performance de filtration avoisinant un micron. Dans la partie inférieure d'une des faces de la cuve est percée une vidange. Elle permet d'évacuer l'huile tombée dans le fond de la cuve à l'ouverture des filtres lors du changement des cartouches filtrantes. L'huile ainsi récupérée comme celle provenant de l'opération de jaugeage peut être remise à décanter. La vidange permet également l'évacuation de l'antigel ou de l'eau glycolée versée dans la cuve pour recouvrir les corps démontables des filtres à gobelets ayant auparavant permis la filtration à des températures négatives; inférieures à - 5 C. Le dispositif selon un des modes de réalisation de l'invention est composé d'une cuve en acier plié de 110 cm de long, de 70 cm de large et de 90 cm de haut. La partie supérieure de la cuve comporte des rebords de 3 cm dont les angles sont coupés à 45 pour des questions de sécurité. Sur un des rebords formant un des grands côtés sont fixées deux charnières qui doivent recevoir les gonds du couvercle ainsi rendu amovible. Le couvercle est en acier plié sur un centimètre aux trois autres extrémités. Une poignée est soudée sur le couvercle afin de pouvoir le soulever. La cuve est disposée sur des petites roues, diamètre 25,5 cm, placées de part et d'autre des parois latérales à 15 cm de l'avant et reliées par une barre soudée sous la cuve et sur un pied central, également soudé à l'arrière. Transpercée en plusieurs endroits par les sorties des tubes assurant l'alimentation et l'évacuation de l'huile ainsi que les fixations des éléments fonctionnels, elle est rendue étanche par soudure de ces points. Elle comporte sur ses parois extérieures les éléments nécessaires à son autonomie de fonctionnement notamment électrique. A l'angle droit de la face avant, un compteur en vue du chiffrage du débit de l'huile filtrée, est disposé horizontalement pour une meilleure lisibilité par le dessus. A côté, une pompe à palettes est fixée sur la moitié gauche de la façade avant de la cuve. Son emplacement est dicté par la maniabilité engendrée par le contrepoids lors du déplacement du dispositif. La puissance de la pompe à palettes monophasée ou triphasée est dimensionnée par rapport à celle de l'installation. Dans le cas décrit, on a pu indifféremment utiliser une pompe à 6 bars en triphasé ou à 7 bars en monophasé. Dans les deux cas, son débit initial de 50 litres par minutes permet d'obtenir, en moyenne, 20 litres d'huile filtrée par minute. ILa pompe est protégée par un coffret en acier dont le côté correspondant à la ventilation est formé par un grillage. Fixé par des charnières vissées dans sa partie supérieure, le coffret peut être ouvert et maintenu de la sorte grâce à la mise en place d'une petite béquille latérale. Sur la face latérale droite et à l'angle avant est fixé un disjoncteur à réarmement manuel. Il est utilisé pour déclencher la mise en marche et l'arrêt de la pompe et donc du dispositif. Le câblage électrique gainé de la pompe et du disjoncteur longe la paroi de la cuve de la face latérale droite, dans sa partie supérieure, en direction de la face arrière. La cuve renferme les éléments formant le processus de filtration proprement dite qui sont reliés entre eux par des ensembles tubulaires. Ils se composent de tubes pvc souples ou métalliques et de raccords métalliques ou pvc pression dont la dimension moyenne extérieure se situe autour de 35 crn. Les petits côtés de la cuve, dans leur partie inférieure, sont percés de part en part de façon à y glisser un tube en acier rond, diamètre 26x34, dont les extrémités filetées se trouvent à l'extérieur de la machine. A l'arrière, une vanne de coupure y est vissée. Contrôlant l'aspiration effectuée par le branchement d'un tuyau souple annelé amovible, diamètre 25/32, qui puise à son autre extrémité, par le biais de plusieurs raccords formant un U, l'huile à filtrer après trois semaines de décantation dans une cuve prévue à cet effet, cette vanne reste ouverte pendant la durée d'utilisation du dispositif. A l'avant, le tube est raccordé à la pompe par une série de raccords. A la sortie de la pompe, une succession de raccords, métalliques ou en pvc pression, transperce la paroi de la cuve et établit la jonction à l'intérieur avec un tuyau souple formant une courbe ascendante terminée par un té. De ce dernier part un tuyau souple en direction du petit côté opposé qu'il transperce. Il se termine extérieurement par une vanne de coupure qui est actionnée lors de l'opération de jaugeage qui correspond à la recherche du niveau de l'huile décantée provenant de la cuve de décantation; pompe en marche et vannes afférentes à la filtration fermées. Cet ensemble permet l'écoulement à l'extérieur de la cuve, de l'huile à filtrer en vue de l'appréciation visuelle de sa clarté en fonction du niveau de déplacement du tuyau d'aspiration amovible dans la cuve. A la fin de cette opération, le moteur est arrêté et la vanne refermée. Le fond restant dans la cuve de décantation dont le niveau est inférieur à celui déterminé par jaugeage, peut être remis à décanter pour une période équivalente en vue d'une prochaine filtration. L'autre extrémité du té est raccordée à un autre té placé horizontalement contre la paroi supérieure du petit côté de la cuve. II permet la division du circuit et donc la distribution de deux rampes de filtration disposées parallèlement aux grands côtés de la cuve. Deux vannes de coupure sont respectivement placées à l'entrée et à la sortie de chacune de ces rampes. A la suite de l'opération de jaugeage, ces vannes sont ouvertes, le dispositif est alors remis en marche et le processus de filtration, ainsi alimenté, peut commencer. Le binôme, formé par ces vannes, est également utilisé afin d'individualiser l'un des deux circuits par rapport à l'autre. Ainsi, lors du changement des cartouches filtrantes, la fermeture des vannes de part et d'autre d'une des rampes permet d'éviter l'interruption complète du processus de filtration. Chaque rampe est composée d'une série de six filtres à gobelets démontables assemblés par raccords. Afin de soulager le poids de ces rampes s'étendant sur la quasi totalité de la longueur de la cuve, une tige sert d'étai horizontal à l'ensemble. Perçant de part en part le centre des parois latérales de la cuve, elle est placée perpendiculairement au niveau de la base des têtes des filtres. La série de filtres renferme des cartouches jetables dont le micronage va décroissant, de l'entrée vers la sortie, de 100 p, 50 p, 25 p, 10 p, 5 p à 1-3 p. Entièrement composées en polypropylène, ces cartouches comportent deux joints toriques à la base servant de cône d'emboîtement, permettant d'éviter le mélange entre l'huile filtrée et celle à filtrer qu'aurait pu engendrer la pression dans les filtres. Dans le même but, elles sont fermées, à l'opposé, par un bouchon. Le corps interne, intermédiaire, est recouvert de fibre tressée.. Le raccordement à la sortie des deux rampes s'effectue de la même façon qu'à son entrée pour ne reformer qu'un seul circuit. Il se poursuit vers un piège! à eau, captant l'eau présente dans l'huile filtrée. Ce dernier est raccordé par un tuyau souple passant sous les rampes et remontant pour traverser la paroi supérieure de la cuve au compteur fixé à l'extérieur sur la façade avant. Suivent un ensemble composé de raccords et d'un tube en acier soudé horizontalement sur la totalité de la longueur contre la face latérale pour déboucher au niveau de la face arrière. Un tuyau souple amovible est alors raccordé. Terminé par un pistolet manuel, il fait la jonction avec la cuve de stockage où il déverse l'huile filtrée prête à être consommée. Lorsque la cuve de décantation est vidée de sa partie jaugée, la pompe est arrêtée et la vanne d'aspiration est fermée. Dans le cas où l'on peut poursuivre la filtration, le tuyau amovible d'aspiration est sorti de la cuve et est replongé dans une autre cuve de décantation. Les étapes décrites précédemment sont alors réitérées: jaugeage, filtration. Lorsque la cuve de stockage est remplie, la pompe est arrêtée. Le tuyau de refoulement amovible est sorti de la cuve pour être plongé dans une autre. Puis le disjoncteur est réarmé pour reprendre le cours de la filtration. Si l'utilisation du dispositif est terminée, les tuyaux souples amovibles participant à l'aspiration et au refoulement peuvent être débranchés après extinction de la pompe et fermeture de la vanne d'aspiration tandis qu'un bouchon est placé pour obturer la sortie du tube de refoulement du dispositif. Une vidange est pratiquée dans la partie inférieure de la cuve pour permettre le vidage et la récupération des fluides présents au fond. Elle est contrôlée par une vanne de coupure. Est ainsi récupérée, l'huile déversée lors du démontage des filtres à gobelets, à l'occasion du changement des cartouches usées. Comme celle évacuée au moment de la phase de jaugeage préalable à la filtration, elle peut être remise à décanter et par la suite être à nouveau filtrée. Le dispositif de filtration fonctionne normalement à température ambiante, idéalement comprise entre -5 C et 20 C. Il peut cependant être utilisé à des températures inférieures. Dans ce but, et afin de permettre de conserver la fluidité de l'huile, il est conseillé de remplir la cuve d'antigel sanitaire ou d'eau glycolée, de façon à recouvrir le corps démontable des filtres à gobelets. La vidange permet donc aussi l'évacuation de l'antigel sanitaire ou de l'eau glycolée, lorsque le fonctionnement s'effectue à nouveau à des températures plus clémentes. Concernant une utilisation à des températures supérieures à 20 C, il est conseillé de placer le dispositif dans un local tempéré. Selon une variante répondant à des besoins moindres de rendement, le dispositif pourra être équipé d'une seule rampe de filtration centrale. Dans ce cas, la pompe à palettes peut avoir un débit initial de 30 litres par minute, et, une pression de 6 bars, en triphasé, ou de 7 bars en monophasé. Elle permet alors d'obtenir autour de 10 litres d'huile filtrée par minute. Les données de puissance et de débit indiquées pour la pompe n'ont pas un caractère limitatif. II en va de même des dimensions des filtres et des cartouches et donc des débits d'huile filtrée obtenus. Les mensurations données et les mesures déterminant les emplacements des éléments n'ont également pas un caractère limitatif. A titre d'exemple non limitatif, les ensembles tubulaires reliant les éléments de fonctionnement pourront être formés chacun d'une seule pièce métallique, plastique, de synthèse ou en d'autres matériaux résistants à haute pression et aux carburants, sans raccords intermédiaires. De même, la cuve pourra être réalisée dans ces mêmes matériaux. REVENDICATIONS 1) Dispositif mobile et autonome pour filtrer l'huile végétale sortie de presse et mise à décanter pendant trois semaines, composé d'une cuve à couvercle et à bras de préhension amovibles, disposée sur roues à l'avant et sur un pied central à l'arrière, d'une pompe protégée par un coffret, d'un disjoncteur et d'un compteur fixés sur les parois extérieures de la cuve, cette dernière renfermant deux rampes de filtration étayées par une tige horizontale et comportant chacune une série de six filtres à cartouches jetables en fibre tressée polypropylène à joints toriques et à bouchon, au micronage décroissant de 100 à 1-3 microns, suivie d'un piège à eau; ces éléments étant reliés par des ensembles tubulaires et individualisés par des vannes de coupure. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte sur ses parois extérieures les éléments nécessaires à son autonomie de fonctionnement notamment électrique: pompe, disjoncteur. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cuve ou coffre 15 mobile renferme les éléments de filtration. 4) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments de filtration sont constitués de deux séries formant rampes de six filtres à gobelets démontables renfermant des cartouches jetables en fibre tressée polypropylène avec deux joints toriques formant le cône d'emboîtement et 20 un bouchon. 5) Dispositif selon les revendications 1, 3 et 4 caractérisé en ce que les filtres cartouches jetables comprises dans chaque rampe de filtration ont respectivement un micronage décroissant, de l'entrée vers la sortie, commençant à 100 microns pour finir entre 3 et 1 microns. 25 6) dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que chaque rampe de filtration est précédée et est suivie par des vannes de coupure. 7) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce que le processus de filtration effectuée au travers des rampes de filtration est suivi d'un système de piège à eau. 8) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il se termine à l'extérieur par un compteur et un ensemble tubulaire pour évacuation de l'huile filtrée. 9) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé par le sens de 5 montage des éléments: pompe, filtres, piège à eau, compteur, joints par des ensembles tubulaires. 10) Dispositif selon les revendications précédentes caractérisé en qu'il est alimenté et évacué par des ensembles tubulaires amovibles faisant le lien avec les cuves de décantation à l'entrée et avec les cuves de stockage à la sortie.