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BREVET D'INVENTION.
" Perfectionnements aux procédés et aux appareils de filtrage des liquides" '
La présente invention concerne des perfectionnements aux appareils de filtrage des liquides tels que, par exem- ple, le moût de brasserie, qui est filtré pour permettre la récupération du houblon.
Elle est caractérisée par des moyens permettant: a) de réaliser un appareil de filtrage de construction perfectionnée et de haut rendement au moyen duquel la matière filtrée du liquide est enlevée de ce dernier de façon continue. b) de disposer le conduit et les plateaux du filtre de façon à obtenir une grande capacité avec un minimum d'encom- brement. c) de rendre toutes les parties facilement accessibles
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pour un nettoyage complet de l'appareil. d) de disposer le conduit perforédans lequel le li- quide à filtrer est admis et duquel le liquide est évacué par les perforations du conduit de façon que la matière à séparer du liquide soit continuellement retirée par l'autre extrémité du conduit pendant le fonctionnement de l'appareil.
e) de filtrer les moûts dans un conduit perforé en enlevant le liquide par les perforations du conduit et en enlevant de façon continue le houblon du conduit pour s'oppo- ser à une action de lavage ou d'attaque sur ce dernier par le moût. f) de prévoir un conduit d'admission perfora permettant l'arrivée du liquide le long duquel ce dernier s'écoule à une vitesse relativement élevée et auquel une partie du liquide est évacuée dans un filtre à plaques. g) d'aménager les surfaces de filtrage de telle sorte que le liquide à filtrer traverse l'appareil dans le sens de la longueur de ce dernier, dans un seul sens sur des surfaces ,'le filtrage et s'écoule ensuite en sens inverse sur d'autres surfaces de filtrage, de sorte que l'arrivée et l'évacuation du liquide aientlieu à la même extrémité de l'appareil.
L'invention vise donc à la construction d'un filtre perforé de fabrication perfectionnée, la réalisation d'une disposition améliorée des plateaux du filtre perforé en vue d'obtenir un rendement élevé.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre.
Sur le dessin annexé:
La fig. l est une coupe diamétrale et longitudinale partielle d'un appareil de filtrage conforme à l'invention.
La fige 2 est une vue partielle en élévation, et par- tiellement en coupe de l'appareil vu en bout et à plus grande échelle. Cette vue montre une chicane ou déflecteur.
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La fig. 3 est une vue partielle en élévation, à échelle réduite, de l'appareil.
Les fig. 4 et 5 sont des vues de détail, en coupes transversales selon les lignes 4-4 et 5-5 de la figure 1.
La fig. 6 est une vue en coupe transversale partielle montrant le montage d'une chicane ou cloison de séparation.
La fig. 7 est une vue de face fragmentaire d'une partie du plateau de filtrage montrant les perforations allongées de ce dernier.
La fig. 8 est une coupe fragmentaire montrant un appa- reil de verrouillage destiné au maintien d'un conduit de filtrage dans sa position de fonctionnement.
On voit sur le dessin annexé un mode d'exécution de l'invention, particulièrement adapté au filtrage des moûts pour la récupération du houblon. Il doit, cependant, être bien compris que l'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation représenté, ni à son application au filtrage des moûts de brasserie, étant donné qu'il est bien évident que l'invention peut s'appliquer au filtrage d'autres liquides pour en enlever des matières solides ou semi-solides.
Dans le mode de réalisation particulier représenté l'appareil de filtrage représenté est disposé dans un carter de n'importe quelle forme, représenté ici sensiblement rec- tangulaire et comprenant une partie inférieure 10 dans laquelle le liquide filtré est collecté. Le carter a des parois latérales et extrêmes 11 et sa partie supérieure est fermée, par au moins deux couvercles 12. Ces derniers sont disposée sur les bords opposés de la partie médiane fixe 14 du carter. Les couvercles 12 s'étendent, de préférence, sensiblement sur toute la longueur du carter, une série de tels couvercles étant disposée de chaque côté du carter, si nécessaire. Les couvercles peuvent s'articuler sur la paroi supérieure 14, comme indiqué en 15, ou si on le dé-
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sire, être amovibles.
Ces couvercles, lorsqu'on les lève ou qu'on les ôte permettent un accès facile à l'intérieur du carter pour le nettoyage des organes de l'appareil qui y sont logés.
Un carter de tout autre type convenable ou désiré peut être utilisé.
Le liquide à filtrer entre dans l'appareil par une ouverture ménagée dans les parois extrêmes, par exemple, par un tuyau ou conduit 17 de toute forme convenable. Ce tuyau peut être muni d'une bride 18 susceptible d'être fixée à un anneau 19 assujetti à la paroi extrême 11 du carter,et le liquide estévacué du tuyau 17 dans un conduit perforé 20 disposé à la partie supérieure du carter. Ce conduit peut être de toute forme convenable ou désirable, de même les perforations. De préférence, on prévoit des perforations en forme de fentes allongées s'étendant transversalement par rapport à la direction d'écoulement du liquide dans le conduit.
Il s'est avéré exact qu'il se produit, dans un con- duit ou passage de ce type, une action de filtrage très effi- ca,ce. Le liquide est déversé à une extrémité de ce conduit à une vitesse relativement élevée et une grande quantité de liquide SI écoule à travers les perforations transversales.
Le liquide restant transporte le houblon, ou les autres ma- tières à séparer du liquide, tout au long du conduit jusqu'à l'extrémité d'évacuation. Cette action du liquide a deux avanta- ges. D'abord, il assure la gropreté des perforations de façon qu'elles puissent éacuer le liqude avec le maximum de dioit.
Ensuite, il emmène rapidement hors du conduit la matière à enlever du liquide. Cet effet est particulièrement avantageux quand l'appareil est utilisé pour le filtrage des moûts de brasserie, étant donné qu une action de lavage ou d'attaque du houblon par le liquide est à, éviter. Un conduit du type décrit a aussi l'avantage qu'aucun dispositif mécanique n'est nécessaire pour ôter la m a t ière de la surface de fil-
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trage, l'écoulement du liquide lui-même assurant cet effet.
Bien que n'importe quel type convenable ou désira'ole de conduit perforé puisse être utilisé avec l'appareil con- forme à l'invention, il est cependant préférable d'utiliser un conduit qui puisse être enlevé de sa position de fonction- nement pour être mis dans une position assurant un nettoyage facile. A cet effet, dans le mode de réalisation décrit, le conduit est muni de bandes annulaires de renforcement espacées dans le sens longitudinal. Les bandes 22 disposées aux extré- mités opposées du conduit sont fixées aux anneaux 24.
L'anneau 24 situé à l'extrémité réceptrice du conduit peut tourner au-dessus d'un épaulement 25 ( s'étendant vers l'intérieur) de l'anneau 19, fixé à la paroi extrême 11, et l'autre anneau 24 situé à l'extrémité d'évacuation du conduit 20 peut tourner sur un anneau 27 fixé sur une cloison 28 s'étendant à travers la partie supérieure du carter de l'appareil. La cloison 28 qui supporte l'extrémité intérieure du conduit 20 peut être supportée à son extrémité inférieurepar une barre ou membrure
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29 qui s'étend trans-ver salement.
Grâce au mode de construction décrit, on notera que le conduit 20 peut tourner autour de l'axe des épaulements 25 et 27 dans 1'une ou l'autre direction, de sorte que l'intérieur aussi bien que l'extérieur du conduit est rendu facilement accessible au travers des ouvertures-dû carter quand les cou- veroles 12 sont en position ouverte. Le conduit 20 peut compor- ter un tube cylindrique unique ouvert seulement à ses extrémi- tés, ou si on le désire, être divisé dans sa longueur en deux ou plusieurs parties, comme représenté, la.partie supérieure formant un couvercle 30, représenté comme articulé en 31 à l'un des bords longitudinaux du conduit 20 et ayant son autre bord fixé au bord opposé du conduit de toute façon convenable, par exemple au moyen d'écrous moletés 32 ou similaires.
On voit
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aussi sur la figure 1, une barre 34 qui relie deux des bandes de renforcement 22 pour faciliter la rotation du conduit.
Une partie considérable du liquide entrant dans le conduit20 traversera les perforations de ce dernier, et le reste du liquide, et simultanément la, matière à séparer du liquide, seront déversas de la partie intérieure du conduit sur la surface supérieure d'une ou plusieurs plaques perfo- rées de filtrage 35, deux plaques de ce genre étant représen- tées dans le mode de réalisation décrit.
Ces plaques de filtrage sont inclinées de serte que le liquide déversé sur leur partie supérieure, descende vers les côtés opposés de l'appareil. Les parties supérieures des plaques sont reliées à une membrure 36 fixée à ses extré- mités sur la, paroi extrême 11 et à. la, cloison 28 de l'appareil.
De préférence, les plaques 35 sont articulées en 37 à la mem- brure 36, de sorte qu'elles puissent facilement osciller autour des charnières 37 pour prendre des positions inclinées vers l'intérieur et vers l'extérieur. Dans ces positions, les faces inférieures des plaques sont accessibles par les ouver- tures du carter quand les couvercles 12 sont ouverts. Quand elles sont dans leur position inférieure, ou position de fonc- tionnement, les extrémités opposées des plaques de filtrage peu- vent reposer sur des supports convenables, tels que les ailes des nervures 38 fixées à une paroi extrême 11 du carter et à la cloison 28.
Les plaques de filtrage 35 peuvent être munies de perforations de tout type convenable ou désirable. L'exp4- rience a montré que les meilleurs résultats sont obtenus en donnant à ces perforations la. forme de fentes étroites 39 s'étendant transversalement à. la direction de l'écoulement du liquide sur les plaques de filtrage (voir fig.8 où l'on voit la disposition relative des fentes),sur cette figure,
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la largeur des fentes est cependant, un peu plus grande que nécessaire pour le houblpn. Les dimensions de ces fentes varieront, cependant, en fonction de la matière à séparer du liquide.
Les fentes 39 peuvent être semblables aux fentes
21 ménagées sur le conduit 20 et sont suffisamment peu lar- ges pour que la matière à séparer du liquide ne traverse pas les fentes. L'expérience a montré que la disposition trans- versale des fentes par rapport à la direction d'écoulement du liquide, réalisée simultanément dans le conduit 20 et dans les plaques de filtrage 35, facilité le transport par le liquide, de la matière à séparer de ce dernier au-dessus des fentes sans traverser ces dernières ou se loger dans elles.
On a trouvé également que l'inclinaison des plaques de fil- trage a une influence importante sur le débit de liquide qui traverse les fentes de ces plaques. Pour obtenir le ren- dement maximum des plaques de filtrage, on les incline de 10 à
20. sur l'horizontale. Quand ces plaques de filtrage sont disposées avec cette inclinaison et quand les fentes sont transversales à la direction d'écoulement, un grand débit de liquide traverse les perforations des plaques de filtrage et une quantité suffisante de liquide s'écoule sur les plaques jusqu'aux bords inférieurs de celles-ci de façon à entraîner la matière à séparer du liquide.
Par suite, grâce à cette disposition des fentes et à l'inclinaison relativement faible des plaques, le liquide peut s'écouler relativement lentement à travers des plaques et éloigner, cependant des fentes le houblon ou les autres matières et l'entraîner audelà des bords inférieurs des plaques de filtrage.
Dans de nombreux cas, l'écoulement du liquide dans le conduit 20 est si rapide qu'il est désirable de prévoir des dispositifs déflecteurs pour le liquide déversé de ce conduit sur la ou les-plaques 35 pour obtenir une répartition sensiblement uniforme sur les surfaces des plaques de filtrage.
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A ceteffet, dans le mode de construction particulier repré- senté, on a prévu un déflecteur à l'extrémité de sortie du conduit 20. Ce déflecteur peut être de toute forme convenable ou désirable. Dans l'exe ple représenté, il comporte une pla.que 40 portée par la cloison 28. Le déflecteur peut être réalisé sur les côtés opposés de la plaque transversale 40 par des plaques latérales ou ailes 41 pour empêcher le liquide de heurter la plaque 4Cen s'étalant latéralement.De préférence, le déflecteur est réglable de façon à obtenir la répartition désirée du liquide évacué du conduit 20 sur les plaques 35.
Ce réglage variera évidemment en fonction de la quan- tité de liquide évacué du conduit 20. Tout dispositif convenable ou désirable peut être utilisé dans ce but et dans le mode de réalisation considéra. Le déflecteur a été représenté comme régla- ble selon des angles variés par rapport au conduit 20. Par exem- ple, le bord supérieur du déflecteur peut pivoter sur la cloison 28 grâce à une charnière 42. Le déflecteur peut être fixé dans toute position de réglage de toute façon désirée, par exemple, au moyen d'une paire d'anneaux à fente 44, dont les extrémités supérieures pivotent en 45 sur une partie de la structure ou du carter de la machine.
Au déflecteur est fixée une barre ou une tige 46 s'étendant transversalement par rapport à la machine et les extrémités de cette barre traversent les fentes des an- neaux 44 et peuvent y être fixées de façon ajustable de toute façon convenable. Dans le mode de réalisation représenté, les hauts des tiges sont filetés, et des écrous papillons 47 (voir fig.2) sont prévus, chacun d'eux immobilisant une face des an- neaux à fente 44 correspondants et un épaulement 48 immobilisé l'autre face de l'anneau fondu. En serrant les écrous 47, la tige 46 est fixée aux anneaux à fente 44 de façon à réaliser le réglage désiré du déflecteur autour de la charnière 41.
Un dé-
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autre flecteur de toute/ferme convenable ou désirable peut être utilisé et si on le désire, ce déflecteur peut être supprimé.
Le liquide et la matière évacués des extrémités inférieu- res des plaques de filtrage pénètre dans une paire de conduits perforés 50 disposésprès des extrémités opposées de l'appareil et s'étendant sensiblement sur toute la longueur du carter. Ces con- duits peuvent aussi être nnznis de n'.importe quelles perforations durables ou convenables, mais ces perforations sont, de pré- férence, semblables à celles ménagées sur le conduit 20 et les pla- ques de filtrage 35, c'est-à-dire en forme de fentes 51 transver- sales à la direction de 1'écoulement dans les conduits. Ces derniers, sauf pour les fentes 51, peuvent être seules, pour leur construction, à ceux décrits dans le brevet Tiedman N 2. 146.692 du
7 février 1939.
Dans chaque conduit on a prévu un transporteur hélicoïdal, Ce dernier cohorte un arbre 53, dont les extrémités tour-lllonnent de façon convenable dans des paliers portés par les parois extrêmes 11 du carter. Ces arbres 53 peuvent être munis, au-delà d'une extrémité du carter, de roues à chaîne 54 qui coopèrent avec une chaîne 55 entraînée par un moteur électrique 56 de toute façon convenable ou désirable; le moteur, dans l'exemple considéré, est monté sur le haut de l'appareil. Comme décrit dans le brevet Tiedman mentionné oi-dessus, les conduits 50 sont dispo- .sés de façon à être inversés pour leur nettoyage et sont montés de telle manière que chacun d'eux peut osciller autour d'un axe sensiblement confondu avec celui de l'arbre du transporteur 53. Tout montage, convenable ou désirable; peut être utilisé dans ce but.
Dans l'exemple considéré, chaque conduit à transporteur est réalisé en deux parties, chacune d'elles s'étendant de la cloison 28 jusqu'à une paroi extrême 11 du carter. La cloison 28 est, naturellement, munie d'ouvertures pour le transporteur. Dans l'exemple particulier considéré, l'un des paliers 59 de l'arbre 53 de transporteur est muni d'une bride 60 s'étendant à l'intérieur du carter et
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formant support pour l'une des extraites du conduit 50.
Un autre support 61 est monté sur la, membrure transversale 28 et forme tourillon pour les deux extrémités voisines des parties du con- duit 50; à l'extrémité d'évacuation, ce conduit tourillonne sur un organe annulaire 63 à travers lequel le houblon ru les autres ratières séparées du liquide sont évacués de l'appareil. Un sup- port annulaire 65 cour l'autre palier de l'arbre 53 du transporteur peut être monté de façon convenable sur la paroi extrême voisine 11 du carter.
Le houblon ou les autres matières à séparer du liquide sont continuellement mus versl'extrémité de sortie des conduits 50 grâce au transporteurs 52. Quand la matière traverse '['ou- vertura de la cloison 28, la plus grande partie du liquide a, été êtée, et si on le désire, le moêt ou le liquide résiduel, adhé- rant à la matière, peut être lave ou arrosa 'le toute manière convenable, par exemple, au moyen d'eau déversée :
le tuyaux arro- soirs 67 surplombant certaines parties des conduits 50. Le hou- 'vlan ou les autres matières sont évacués de l'appareil par les tourillons annulaires 65. Le liquide filtre est collecta au fond du carter et en est vidange par un tuyau d'évacuation 68.
Afin d'obtenir la surface de filtrage maximum sur les plaques 35, il est préférable d'étendre les parties inférieures de ces plaques partiel ament en travers des conduits 50. Pour empêcher de passer dans les conduits 50, le liquide qui traverse les perforations de ces parties des plaques de filtrage situées au-dessus des conduits, il est prévu, au-dessus de chaque conduit une plaque non perforée formant un déflecteur 70.
Ces plaques sont inclinées en sens contraire des plaques de filtrage 35 et leurs extràmités inférieures se terronant au-delà des bords intérieurs des conduits 50.Les plaques déflactrices peuvent être montres de toute faon convenable ou désirable. Dans l'exemple considéri, on a fixa ces déflecteurs aux plaques de filtrage 35, par exemple,
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au moyen de pièces d'angle 71 convenablement fixées à leurs extrémités inférieures aux plaques déflectrices 70, par exemple, à des épaulements 72 dirigés vers le haut ;
lesbords supérieurs des plaques 71 peuvent être fixés aux membrures-supports 73 sur lesquelles les plaques de filtrage 35 sont montées. Tout autre dispositif de fixation des plaques déflectrices 27 en position de fonctionnement peut être utilisé.
Pour empêcher le liquide se déversant des plaques 35 d'aller au-delà des bords extérieurs des conduits 50,il est pré- férable de prévoir des plaques de garde 75 qui s'étendent des parois latérales 11 de l'appareil jusqu'aux bords extérieurs des conduits 50. Afin de faciliter le nettoyage de l'appareil, ces plaques de garde peuvent être fixées aux parois de l'appareil par des charnières 76. Quand les plaques 75 sont levées autour de ces charnières 76, elles n'occupent pas seulement des positions dans lesquelles leurs deux faces peuvent être facilement nettoyées, mais elles sont aussi mises hors d'engagement avec les conduits 50, de sorte que ces derniers peuvent être tournés autour de leur axe.
La disposition des divers dispositifs de filtrage décrits ci-dessus procure un appareil à haut rendement et très compact.
Comme on le voit clairement sur le dessin, le liquide à filtrer est d'abord admis au conduit de filtrage 20 .situé dans la partie médiane et moyenne de l'appareil, de sorte que le liquide évacué s'écoule dans la partie inférieure de l'appareil par l'espace compris entre les deux conduits 50. Afin d'empêcher que quoi que ce soit du liquide ayant traversé les perforations du conduit 20, entre dans les conduits inférieurs 50, il est préférable de pré- voir des cloisons ou des chicanes de construction oonvenable.
Par exemple, des chicanes 80, en forme de plaques non perforées, peuvent être disposées de façon à s'étendre vers le haut depuis les bords intérieurs des conduits 50 (voir en particulier la fig.
4). Ces chicanes sont, de préférence, montées de sorte qu'elles
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puissent être ôtées de façon à rendre l'entrée du conduit 20 ou d'autres parties de l'appareil, accessibles pour le net- toyage, grâce aux ouvertures de la, partie supérieure du carter..
A cet effet, dans l'exemple considéré, les extrémités supé- rieures des chicanes 80 sont pliées ou recourbées pour s'engager sur des barres ou tiges longitudinales 81 voisines des parties supérieures des couvercles 12.Ces tiges peuvent être supportées de toute manière convenable ou désirable, par exemple, au moyen de consoles 82 espacées et fixées sur la paroi supérieure 14 du carter.
Les bords inférieurs de ces chicanes 80 peuvent, comme indiqué, reposer contre les bords supérieursdes conduits 50, ou si on le désire, les chicanes peuvent simplement pendre vers le bas depuis leurs tiges-supports 810 Quand les couvercles 12 sont levés en position ouverte autour de leurs charnières 15, les chicanes 80 peuvent êtrelevées hors d'engagement avec leurs tiges supports 81 et peuvent être enlevdes de l'appareil par les ou- vertures prévues, ces dernières étant normalement fermées par les couvercles 12. Tout autre dispositif s'opposant à l'entrée du liquide filtré du conduit 20 aux conduits à transporteurs50 peut être utilisé.
Dans la fabrication de la bière, il est essentiel, no,tu- rellenent, que 1 appareil soit susceptible d'être complètement nettoya après usage. Après avoir levé les couvercles 12 et ôté les chicanes 80, on peut faire tourner le conduit de filtrage 20 dans ses tourillons pour le disposer en regard de l'une ou l'autre des ouvertures obtenues par 1'enlèvements couvercles; le cou- vercle 30 du conduit 20 peut alors être ouvert, de façon à ce que l'intérieur du conduit 20 aussi bien que la face interne du cou- vercle 30 soient accessibles au nettoyage. L'extérieur du con- duit 20 peut aussi être facilement nttoyé en faisant osciller le conduit autour de son axe de façon à le placer dans différen- tes positions.
Quand les couvercles 12 sont ouverts, les faces supérieu-
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res des plaques de filtrage 35, aussi bien que l'intérieur du carter, sont accessibles'pour le nettoyage et si les pla- ques de filtrage sont tournées autour de leurs charnières 37, les surfaces inférieures des plaques 35 aussi bien que les plaques déflectrices 70, peuvent facilement être nettoyée,..
Quand les extrémités extérieures des plaques 70 sont levées, l'intérieur de la partie inférieure du carter est aussi rendue, accessible au nettoyage. Les conduits 50 peuvent aussi être complètement nettoyés, leurs faces intérieures étant accessibl es en position de travail, et leurs surfaces extérieures étant accessibles quand les conduits 50 sont tournés autour de leurs axes dans une position sensiblement inversée.
Tout dispositif convenable, peut, naturellement être
Prévu pour maintenir de façon relâchable les conduits 20 et
50 dans leurs positions de fonctionnement.
Dans le mode de construction indiqué fig.8, on a montré à titre d'exemple, un verrou 90 actionné par un ressort et monté convenablement sur l'anneau 24 auquel le conduit 20 est fixé. Le verrou 90 est pressé élastiquement par un ressort
91, de façon à traverser un trou de l'anneau, 24, et dans une cavité de l'épaulement annulaire 27 qui est fixé à la cloison 28 et sur lequel l'anneau 24 est monté à rotation.
Les trous de l'anneau 24 et l'épaulement 27 sont situés de sorte que le verrou ne pénètre à la fois dans ces trous que lorsque le conduit 20 est en position de fonctionnement. extraie supérieure du verrou peut facilement être actionnée par un opérateur agissant à l'encontre de l'action du ressort 91 en position relâchée, de sorte que le conduit 20 peut être tourné autour de son axe longitudinal. Des dispositifs de verrouillage de tout autre type peuvent être prévus.
Des dispositifs de verrouillage, de prérence, similaires ou bien de tout autre type convenable, sont aussi utilisés pour les parties du conduit 50 afin de maintenir ces der-
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niers dans leurs positions de fonctionnement'.
Pendant le fonctionnement de l'appareil, le liquide entre dans le conduit 20 avecune vitesse élevée. Une partie considérable du liquide traverse les perforations 21 du con- duit 20 et la vitesse du reste du liquide est suffisante pour transporter hors du conduit 20 le houblon ou les autres ma- tières à séparer du liquide. Le liquide évacua du conduit 20 frappe le déflecteur formé par les plaques 40 et 42 et est réparti à la, partie supérieure des plaques de filtrage 35.
Le liquide s'écoule alors par gravita tout le long des pla.- ques de filtrage inclinées, une grande quantité du liquide traversant les perforations 39. Le reste du liquide entraîne le houblon ou les autres matières versles bords inférieurs des plaques de filtrage et s'écoule dans les conduits 50. Le reste du liquide est sépara de la, matièreà récupérer dans les conduits 50 et cette matière est rapidement êtée de l'appareil par les transporteurshélicoïdaux 52.
L'enlèvement rapide et continu du houblon hors du moût est un facteur très im- portant pour obtenir le goût voulu pour la bière, étant donné que si le houblon reste dans le moût chaud plus longtemps que le temps désiré, ou que s'il estsoumis à une opération de lavage ou de nettoyage par le liquide, un goût amer indé- sirable en résulte pour la bière par suite du fait que quel- ques-unes des substances les moins solubles renfermes dans le houblon se dissolveront dans le moût.
Au moyen de l'appa- reil perfectionne décrit ci-dessus, grâce à l'action de fil- trage rapide et efficace, et grâce à l'enlèvement continu du houblon des surfaces de filtrage pendant le fonctionne- ment de l'appareil, seul le goût désiré est donné au moût par le houblon, et les constituants amers indésirables du houblon sont gardés hors d'action sur le moût. L'enlèvement continu du houblon ou des autres matières des surfaces de filtrage a aussi l'avantage de garder les perforations de ces
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surfaces propres pour le passage du liquide.
L'appareil selon le mode de réalisation décrit, ne nécessite que relativement peu de puissance pour son fonction- nement, Le liquide s'écoule à travers le conduit supérieur 20 et ôte par sa vitesse d'écoulement la matière qui tendrait à obturer les perforations. Il s'écoule ensuite par gravité sur les plaques de filtrage inclinées, emportant aussi avec lui, toute matière déposée sur ces plaques, et finalement, seule une quantité de puissance relativement faible est nécessitée pour faire tourner les transporteurs des conduits inférieurs qui déplacent la matière séparée et l'emmènent hors de l'appareil.
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PATENT.
"Improvements to processes and apparatus for filtering liquids"
The present invention relates to improvements in apparatus for filtering liquids such as, for example, brewer's wort, which is filtered to allow recovery of the hops.
It is characterized by means for: a) providing a filter apparatus of improved construction and high efficiency by means of which the filtered material of the liquid is continuously removed from the latter. b) arrange the duct and the filter plates in such a way as to obtain a large capacity with a minimum of bulk. c) make all parts easily accessible
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for a complete cleaning of the device. d) to arrange the perforated conduit into which the liquid to be filtered is admitted and from which the liquid is discharged through the perforations of the conduit so that the material to be separated from the liquid is continuously withdrawn through the other end of the conduit during operation of the conduit. the device.
e) to filter the musts in a perforated duct by removing the liquid through the perforations of the duct and by continuously removing the hops from the duct in order to oppose a washing action or attack on the latter by the wort . f) to provide a perforated inlet duct allowing the arrival of the liquid along which the latter flows at a relatively high speed and to which part of the liquid is discharged in a plate filter. g) to arrange the filtering surfaces in such a way that the liquid to be filtered passes through the apparatus in the direction of the latter's length, in one direction only on surfaces, the filtering and then flows in the opposite direction on other filtering surfaces, so that the liquid inlet and outlet is at the same end of the device.
The invention therefore aims at the construction of a perforated filter of improved manufacture, the realization of an improved arrangement of the plates of the perforated filter with a view to obtaining a high efficiency.
Other characteristics of the invention will become apparent from the description which follows.
On the attached drawing:
Fig. 1 is a partial diametral and longitudinal section of a filtering apparatus according to the invention.
Figure 2 is a partial elevation view, and partially in section, of the apparatus seen from the end and on a larger scale. This view shows a baffle or deflector.
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Fig. 3 is a partial elevational view, on a reduced scale, of the apparatus.
Figs. 4 and 5 are detail views, in cross sections along lines 4-4 and 5-5 of Figure 1.
Fig. 6 is a partial cross-sectional view showing the mounting of a baffle or partition wall.
Fig. 7 is a fragmentary front view of a portion of the filter pan showing the elongated perforations thereof.
Fig. 8 is a fragmentary sectional view showing a locking apparatus for maintaining a filter duct in its operative position.
The accompanying drawing shows an embodiment of the invention, particularly suitable for filtering musts for the recovery of hops. It should, however, be clearly understood that the invention is not limited to the particular embodiment shown, nor to its application to the filtering of brewing musts, given that it is obvious that the invention can be applied. filtering other liquids to remove solids or semi-solids.
In the particular embodiment shown the filtering apparatus shown is disposed in a housing of any shape, shown here substantially rectangular and comprising a lower portion 10 in which the filtered liquid is collected. The casing has side and end walls 11 and its upper part is closed by at least two covers 12. The latter are arranged on the opposite edges of the fixed middle part 14 of the casing. The covers 12 preferably extend substantially the entire length of the housing, a series of such covers being disposed on either side of the housing, if necessary. The lids can hinge on the top wall 14, as indicated at 15, or if it is undone.
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sire, be removable.
These covers, when lifted or removed, allow easy access to the interior of the housing for cleaning the parts of the device housed therein.
Any other suitable or desired type can be used.
The liquid to be filtered enters the apparatus through an opening made in the end walls, for example, through a pipe or conduit 17 of any suitable shape. This pipe may be provided with a flange 18 capable of being fixed to a ring 19 secured to the end wall 11 of the casing, and the liquid is evacuated from the pipe 17 in a perforated duct 20 disposed at the upper part of the casing. This duct can be of any suitable or desirable shape, as can the perforations. Preferably, perforations in the form of elongated slots extending transversely to the direction of flow of the liquid in the conduit are provided.
It has been found to be correct that in a conduit or passage of this type a very effective filtering action occurs. Liquid is discharged from one end of this conduit at a relatively high velocity and a large amount of liquid S1 flows through the transverse perforations.
The remaining liquid carries the hops, or other material to be separated from the liquid, along the line to the discharge end. This action of the liquid has two advantages. First, it ensures the gropreté of the perforations so that they can evacuate the liquid with the maximum of liquid.
Then, it quickly takes the material to be removed from the liquid out of the conduit. This effect is particularly advantageous when the apparatus is used for filtering brewer's wort, since liquid washing or attacking of the hops is to be avoided. A conduit of the type described also has the advantage that no mechanical device is necessary to remove the material from the wire surface.
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trage, the flow of the liquid itself ensuring this effect.
Although any suitable or desired type of perforated conduit can be used with the apparatus of the invention, it is however preferable to use a conduit which can be removed from its operating position. to be put in a position ensuring easy cleaning. To this end, in the embodiment described, the duct is provided with annular reinforcing bands spaced apart in the longitudinal direction. The bands 22 disposed at opposite ends of the duct are attached to the rings 24.
The ring 24 at the receiving end of the conduit can rotate over a shoulder 25 (extending inwardly) of the ring 19, fixed to the end wall 11, and the other ring 24 located at the discharge end of duct 20 can rotate on a ring 27 attached to a bulkhead 28 extending through the top of the apparatus housing. The partition 28 which supports the inner end of the duct 20 can be supported at its lower end by a bar or frame.
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29 which stretches dirtily.
By virtue of the construction method described, it will be appreciated that the duct 20 can rotate about the axis of the shoulders 25 and 27 in either direction, so that the interior as well as the exterior of the duct is. made easily accessible through the openings in the housing when the covers 12 are in the open position. The conduit 20 may have a single cylindrical tube open only at its ends, or if desired, be divided along its length into two or more parts, as shown, the upper part forming a cover 30, shown as articulated at 31 to one of the longitudinal edges of the duct 20 and having its other edge fixed to the opposite edge of the duct in any suitable way, for example by means of knurled nuts 32 or the like.
We see
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also in figure 1, a bar 34 which connects two of the reinforcing bands 22 to facilitate the rotation of the duct.
A considerable part of the liquid entering the conduit will pass through the perforations of the latter, and the remainder of the liquid, and simultaneously the material to be separated from the liquid, will be discharged from the inner part of the conduit onto the upper surface of one or more plates. filter perforations 35, two such plates being shown in the described embodiment.
These filter plates are tilted so that the liquid spilled on their upper part descends to the opposite sides of the apparatus. The upper parts of the plates are connected to a member 36 fixed at its ends to the end wall 11 and to. 1a, partition 28 of the apparatus.
Preferably, the plates 35 are hinged at 37 to the limb 36, so that they can easily swing about the hinges 37 to assume inward and outward inclined positions. In these positions, the lower faces of the plates are accessible through the openings of the housing when the covers 12 are open. When in their lower position, or operating position, the opposite ends of the filter plates can rest on suitable supports, such as the flanges of the ribs 38 attached to an end wall 11 of the housing and to the bulkhead. 28.
The filter plates 35 may be provided with perforations of any suitable or desirable type. Experience has shown that the best results are obtained by giving these perforations la. form of narrow slits 39 extending transversely through. the direction of the liquid flow on the filter plates (see fig. 8 where we see the relative arrangement of the slots), in this figure,
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the width of the slits is, however, a little larger than necessary for the hop. The dimensions of these slots will vary, however, depending on the material to be separated from the liquid.
The slits 39 may be similar to the slits
21 provided on the conduit 20 and are sufficiently small so that the material to be separated from the liquid does not pass through the slots. Experience has shown that the transverse arrangement of the slits with respect to the direction of flow of the liquid, carried out simultaneously in the duct 20 and in the filter plates 35, facilitates the transport by the liquid of the material to be separated. of the latter above the slits without passing through them or getting lodged in them.
It has also been found that the inclination of the filter plates has an important influence on the flow rate of liquid which passes through the slots of these plates. To obtain the maximum efficiency from the filter plates, they are tilted from 10 to
20. on the horizontal. When these filter plates are arranged with this inclination and when the slits are transverse to the direction of flow, a large flow of liquid passes through the perforations of the filter plates and a sufficient amount of liquid flows over the plates to lower edges thereof so as to entrain the material to be separated from the liquid.
As a result, thanks to this arrangement of the slots and to the relatively low inclination of the plates, the liquid can flow relatively slowly through the plates and, however, push the hops or other material away from the slots and carry it over the edges. lower filter plates.
In many cases the flow of liquid through conduit 20 is so rapid that it is desirable to provide deflector devices for liquid discharged from this conduit onto the plate (s) 35 to achieve a substantially uniform distribution over the surfaces. filter plates.
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For this purpose, in the particular construction mode shown, a deflector is provided at the outlet end of the duct 20. This deflector can be of any suitable or desirable shape. In the example shown, it comprises a pla.que 40 carried by the partition 28. The deflector can be produced on the opposite sides of the transverse plate 40 by side plates or wings 41 to prevent the liquid from hitting the plate 4Cen The deflector is preferably adjustable so as to obtain the desired distribution of the liquid discharged from the duct 20 on the plates 35.
This setting will of course vary depending on the amount of liquid discharged from conduit 20. Any suitable or desirable device may be used for this purpose and in the embodiment under consideration. The deflector has been shown to be adjustable at various angles relative to the duct 20. For example, the upper edge of the deflector can pivot on the partition 28 by means of a hinge 42. The deflector can be fixed in any position of the deflector. adjustment in any way desired, for example, by means of a pair of slotted rings 44, the upper ends of which pivot at 45 on a part of the structure or housing of the machine.
Attached to the deflector is a bar or rod 46 extending transversely of the machine and the ends of this bar pass through the slots in the rings 44 and can be adjusted therein in any suitable manner. In the embodiment shown, the tops of the rods are threaded, and wing nuts 47 (see fig. 2) are provided, each of them immobilizing one face of the corresponding slotted rings 44 and a shoulder 48 immobilizing the. other side of the melted ring. By tightening the nuts 47, the rod 46 is fixed to the slotted rings 44 so as to achieve the desired adjustment of the deflector around the hinge 41.
A die-
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Other suitable or desirable any / firm flector can be used and if desired this deflector can be omitted.
Liquid and material drained from the lower ends of the filter plates enters a pair of perforated conduits 50 disposed near opposite ends of the apparatus and extending substantially the full length of the housing. These conduits can also be provided with any durable or suitable perforations, but these perforations are preferably similar to those provided on the conduit 20 and the filter plates 35, ie. that is, in the form of slits 51 transverse to the direction of flow in the conduits. The latter, except for the slots 51, can be alone, for their construction, to those described in Tiedman Patent No. 2,146,692 of
February 7, 1939.
In each conduit there is provided a helical conveyor, The latter cohorts a shaft 53, the ends of which turn lllonnent suitably in bearings carried by the end walls 11 of the housing. These shafts 53 may be provided, beyond one end of the housing, with chain wheels 54 which cooperate with a chain 55 driven by an electric motor 56 in any suitable or desirable manner; the motor, in the example considered, is mounted on the top of the device. As described in the Tiedman patent mentioned above, the conduits 50 are arranged so as to be inverted for their cleaning and are mounted in such a way that each of them can oscillate about an axis substantially coincident with that of the conveyor shaft 53. Any fitting, suitable or desirable; can be used for this purpose.
In the example considered, each conveyor duct is made in two parts, each of them extending from the partition 28 to an end wall 11 of the housing. The partition 28 is, of course, provided with openings for the transporter. In the particular example considered, one of the bearings 59 of the conveyor shaft 53 is provided with a flange 60 extending inside the housing and
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forming a support for one of the extracts from the duct 50.
Another support 61 is mounted on the transverse member 28 and in the form of a trunnion for the two adjacent ends of the parts of the duct 50; at the discharge end, this duct pivots on an annular member 63 through which the hops ru the other dobbies separated from the liquid are discharged from the apparatus. An annular support 65 running the other bearing of the conveyor shaft 53 may be suitably mounted on the adjacent end wall 11 of the housing.
The hops or other material to be separated from the liquid are continuously moved towards the outlet end of the conduits 50 by the conveyors 52. As the material passes through the partition 28, most of the liquid has been removed. The moisture or residual liquid adhering to the material, if desired, can be washed or watered in any suitable manner, for example by means of poured water:
the water pipes 67 overhanging certain parts of the ducts 50. The steam or other matter is discharged from the apparatus by the annular journals 65. The filter liquid is collected at the bottom of the casing and is drained therefrom by a pipe evacuation 68.
In order to obtain the maximum filtering surface on the plates 35, it is preferable to extend the lower parts of these plates partially across the conduits 50. To prevent liquid passing through the conduits 50 from passing through the perforations of the tube. these parts of the filtering plates located above the ducts, there is provided above each duct an unperforated plate forming a deflector 70.
These plates are angled in the opposite direction of the filter plates 35 and their lower ends land beyond the inner edges of the conduits 50. The baffle plates can be displayed in any convenient or desirable fashion. In the example considered, these deflectors were fixed to the filter plates 35, for example,
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by means of corner pieces 71 suitably fixed at their lower ends to the deflector plates 70, for example, to shoulders 72 directed upwards;
the upper edges of the plates 71 can be attached to the support frames 73 on which the filter plates 35 are mounted. Any other device for fixing the deflector plates 27 in the operating position can be used.
To prevent liquid flowing from the plates 35 from going beyond the outer edges of the conduits 50, it is preferable to provide guard plates 75 which extend from the side walls 11 of the apparatus to the edges. external conduits 50. In order to facilitate cleaning of the apparatus, these guard plates can be fixed to the walls of the apparatus by hinges 76. When the plates 75 are raised around these hinges 76, they do not occupy only positions in which their two faces can be easily cleaned, but they are also put out of engagement with the conduits 50, so that the latter can be rotated about their axis.
The arrangement of the various filtering devices described above provides a high efficiency and very compact apparatus.
As can be clearly seen in the drawing, the liquid to be filtered is first admitted to the filter duct 20 located in the middle and middle part of the apparatus, so that the discharged liquid flows into the lower part of the device. the apparatus through the space between the two conduits 50. In order to prevent any liquid which has passed through the perforations of the conduit 20 from entering the lower conduits 50, it is preferable to provide partitions or baffles of suitable construction.
For example, baffles 80, in the form of unperforated plates, can be arranged so as to extend upwards from the inner edges of the conduits 50 (see in particular FIG.
4). These baffles are preferably mounted so that they
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can be removed so as to make the inlet of the conduit 20 or other parts of the apparatus accessible for cleaning, thanks to the openings in the upper part of the housing.
To this end, in the example in question, the upper ends of the baffles 80 are bent or curved to engage with longitudinal bars or rods 81 adjacent to the upper parts of the covers 12. These rods can be supported in any suitable manner. or desirable, for example, by means of consoles 82 spaced apart and fixed to the upper wall 14 of the housing.
The lower edges of these baffles 80 may, as shown, rest against the upper edges of the conduits 50, or if desired, the baffles can simply hang down from their support rods 810 When the covers 12 are raised to the open position around from their hinges 15, the baffles 80 can be raised out of engagement with their support rods 81 and can be removed from the apparatus by the openings provided, the latter normally being closed by the covers 12. Any other opposing device. at the inlet of the filtered liquid from the duct 20 to the conveyor ducts50 can be used.
In the manufacture of beer it is essential, no, tu- rellenent, that the apparatus is capable of being completely cleaned after use. After having lifted the lids 12 and removed the baffles 80, the filter duct 20 can be rotated in its journals in order to place it opposite one or the other of the openings obtained by removing the lids; the cover 30 of the duct 20 can then be opened, so that the interior of the duct 20 as well as the internal face of the cover 30 are accessible for cleaning. The exterior of the conduit 20 can also be easily knitted by oscillating the conduit about its axis so as to place it in different positions.
When the lids 12 are open, the upper faces
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The filter plates 35, as well as the interior of the housing, are accessible for cleaning and if the filter plates are turned about their hinges 37, the lower surfaces of the plates 35 as well as the baffle plates 70, can easily be cleaned, ..
When the outer ends of the plates 70 are lifted, the interior of the lower part of the housing is also made accessible for cleaning. The conduits 50 can also be completely cleaned, their inner faces being accessible in the working position, and their outer surfaces being accessible when the conduits 50 are rotated about their axes in a substantially inverted position.
Any suitable device can, of course, be
Designed to releasably hold the conduits 20 and
50 in their operating positions.
In the construction mode shown in fig.8, there has been shown, by way of example, a latch 90 actuated by a spring and suitably mounted on the ring 24 to which the conduit 20 is attached. Lock 90 is resiliently pressed by a spring
91, so as to pass through a hole in the ring, 24, and in a cavity of the annular shoulder 27 which is fixed to the partition 28 and on which the ring 24 is rotatably mounted.
The holes in the ring 24 and the shoulder 27 are located so that the latch only enters these holes when the conduit 20 is in the operating position. the upper extract of the latch can easily be actuated by an operator acting against the action of the spring 91 in the released position, so that the duct 20 can be rotated about its longitudinal axis. Locking devices of any other type can be provided.
Locking devices, pre-empties, the like or any other suitable type, are also used for the parts of the duct 50 in order to maintain these latter.
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deny in their operational positions'.
During the operation of the apparatus, the liquid enters the conduit 20 at a high speed. A considerable part of the liquid passes through the perforations 21 of the line 20 and the velocity of the remainder of the liquid is sufficient to carry out of the line 20 the hops or other material to be separated from the liquid. The liquid evacuated from the conduit 20 hits the deflector formed by the plates 40 and 42 and is distributed to the upper part of the filter plates 35.
The liquid then flows by gravity along the inclined filter plates, a large quantity of the liquid passing through the perforations 39. The remainder of the liquid carries the hops or other material towards the lower edges of the filter plates and s The remainder of the liquid is separated from the material to be recovered in the conduits 50 and this material is quickly removed from the apparatus by the helical conveyors 52.
The rapid and continuous removal of the hops from the wort is a very important factor in achieving the desired beer taste, since if the hops remain in the hot wort longer than the desired time, or if is subjected to washing or cleaning with liquid, an undesirable bitter taste results in beer as some of the less soluble substances contained in the hops will dissolve in the wort.
By means of the improved apparatus described above, by the rapid and efficient filtering action, and by the continuous removal of hops from the filter surfaces during operation of the apparatus, only the desired taste is imparted to the wort by the hops, and the unwanted bitter constituents of the hops are kept out of action on the wort. The continuous removal of hops or other material from the filter surfaces also has the advantage of retaining the perforations of these
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clean surfaces for the passage of liquid.
The apparatus according to the embodiment described requires only relatively little power for its operation. The liquid flows through the upper duct 20 and by its flow speed removes material which would tend to block the perforations. . It then flows by gravity over the angled filter plates, also taking with it any material deposited on these plates, and ultimately only a relatively small amount of power is required to rotate the conveyors of the lower ducts which move the material. separate and take it out of the device.