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Procédé de remplissage en moût des cuves de clarification.
Lors de la clarification des trempes de moût, les drèches déposées sur le fond perforé ou à fentes de la cuve de clarifi-. cation jouent un rôle important comme conçue filtrante. La cou- che filtrante doit être meuble et être de composition uniforme.
Le remplissage de la cuve -matière en moût, exécuté suivant le procédé de l'invention, remplit ces conditions. Par l'invention, on forme un gâteau de drèches présentant une composition uniforme non seulement par rapport à la sur.-Lace de la cuve, mais encore en ce qui concerne les diverses hauteurs élémentaires de couche, ce gâteau étant de ce fait meuble et se laissant facilement tra- verser par le liquide. La formation d'un tel gâteau est possible, suivent le procédé de l'invention, du fait que le moût est amené au milieu au fond de la cuve, donc pénétrant du bas, et ce par couches successives et sous faible vitesse.
Du fait que le moût .Pénètre dans le milieu de la cuve autour de l'arbre de l'agitateur
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ou valeur, il se forme d'abord un gâteau de drèches uniforme en ce qui concerne la surface, par ce que le moût qui arrive peut se répandre sans encombre dans toutes les directions. L'agitateur n'offre aucune résistance notable au moût arrivant qui s'écoule radialement du milieu vers la paroi de la cuve, et n'offre spécia- lement pas de résistance quand les couteaux de l'agitateur piqueur sont tournés de telle sorte que leur tranchant se trouve en direc- tion radiale. Tous les couteaux de l'agitateur n'offrent au moût entrant que la résistance a peine perceptible d'une bande de tôle se trouvant dans la direction d'écoulement.
L'arbre de l'agitateur, avec son support-guide !1' offre pas d'obstacle parce que le moût pénètre dans la cuve tout autour de cet arbre. Dans tous les cas où les dispositifs agitateurs ne sont pas disposes au- centre de la cuve, ils se trouvent dans le trajet du moût entrant et leur résistance s'exerce comme une ombre sur une grande partie de la surface de la cuve.
Suivant le nouveau procédé, comme il n'y a pas de résistan- ces notables, il ne peut se forcer de tourbillons qui interrom- peraient l'écoulement du moût et détermineraient des cassures de mélange et une composition non uniforme du- gâteau de drèches. Le moût est en outre amené par couches à une très faible vitesse, ce qui est rendu possible du fait que l'ouverture de sortie du dis- positif de pompage monte exactement avec l'élévation du niveau de liquide dans la cuve, de sorte que le moût est toujours amené à la surface du liquide, sans troubler les couches inférieures déjà amenées par la pompe.
Le gâteau de drèches se forme ainsi suivant une composition uniforme pour toutes les couches, car du moût déja pompé dans la cuve s'est détaché déjà un gâteau de fai- ble épaisseur sur lequel se déposent progressivement des couches de même composition provenant des quantités de moût amenées en- suite, et ainsi de suite jusqu'à ce que tout le moût soit dans la cuve. Le gâteau comporte, dans cnaque couche, des constituants lourds et légers, soit des semoules et des barbes qui agissent
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favorablement sur la perméabilité du. gâteau de drèches.
Ce gâteau est de composition uniforme en épaisseur, à cause de l'amenée en couches du moût, et il est également de composition uniforme en surface à cause de l'amenée sous faible vitesse au milieu, de la cuve.
Cet avantage fait défaut dans les procédés et dispositifs connus. Dans ceux-ci, le gâteau, de drèches se forme d'une fois de toute la quantité de moût pompée dans la cuve, éant donné que le moût reste en mouvement jusqu'à fin du pompage. La plus grande partie de la semoule se dépose sur le faux-fond, parce que la se- moule se sépare le plus vite. Il se forme sur le faux-fond une couche pâteuse épaisse et peu perméable, sur laquelle se déposent ensuite les constituants (barbes) qui se séparent plus lentement et sont également perméables. Le gâteau de drèches n'est pas uni- forme en épaisaeur. La couche inférieure pâteuse a pour consequen- ce, grâce à sa forte épaisseur, et à la trop faible quantité, de barbes y contenues, que la trempe passe lentement.
Ainsi par exemple; on connaît un dispositif qui, pour déter- miner une répartition uniforme du moût, possède, latéralement au moyeu de l'agitateur, un récipient tubulaire ouvert en haut et en bas, et dont l'extrémité inférieure ouverte est fermée par rapport au faux-fond de la cuve de clarification, par un plateau bombé vers le haut en forme d'assiette. Le pompage du moût au moyen de ce dispositif était sans aucun doute un progrès, car l'obturation des fentes du faux-fond était empêchée dans une lar- ge mesure. Lais on ne pouvait former un gâteau de drèches uniforme en surface par suite de la disposition en dehors du centre. L'ar- bre et les supports de la machine à piquer la drèche empêchaient une répartition uniforme du moût sur la surface du fond.
On ne pouvait pas plus former un gâteau de composition uniforme en épaisseur, car il n'y avait pas d'amenée du moût en couches. Tout le moût pénétrait au voisinage du fond de la cuve, parce que le dispositif n'était pas élevé avec l'élévation du niveau de liquide,
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et le moût se troublait dans les couches inférieures jusqu'à la fin du pompage.
Un autre dispositif utilise, pour la répartition du moût à la surface, un flotteur portant des cylindres concentriques. Le flotteur se trouvait, comme récepteur de choc, sous le tuyau de pompage passé au travers du chapeau de fermeture de la cuve. La vitesse du moût arrivant devait être freinée par les anneaux concen- triques posés sur le couvercle supérieur conique du flotteur à une certaine distance de celui-ci. Cette disposition n'a pas d'amenée au milieu de la cuve. Elle comporte de ce fait les défauts, spéci- fiés ci-dessus. Si le moût devait être par exemple réparti unifor- mément aux deux côtés de l'agitateur, il faudrait disposer une ri- gole sur cet agitateur, allant au récepteur de chocs.
La réparti- tion simultanée et uniforme du moût aux deux côtés de l'agitateur nécessitait donc deux répartiteurs de moût , ou il fallait un dé- placement d'un répartiteur unique entre les deux côtés de l'agita- teur, pendant le pompage, ce qui évidemment ne permettait pas une répartition uniforme. Cette disposition est au reste construite de telle sorte que le moût ne pouvait pas s'écouler sur la surface du moût déjà introduit. Le tuyau de pompe s'ouvrait du dessus dans la cuve et le parcours d'écoulement du moût amené avait toujours encore une direction vers le bas parce que le flotteur servant de récepteur de chocs a une forme conique, et que son bord était diri- gé vers le bas.
Le dessus conique du récepteur de chocs peut bien atténuer, adoucir l'écoulement vertical du moût sur le fond de la cuve, mais il ne peut déterminer une superposition par couches, comme le fait le procédé de l'invention qui utilise un dispositif dont le bord du plateau ou chapeau d'écoulement est dirigé vers le haut, c'est-à-dire au-dessus du niveau du liquide. L'emploi d'un flotteur à anneaux concentriques pour le pompage du moût trouble ainsi encore toujours la couche de drècnes formée par le moût déjà aaiené. Ceci se produira dans une mesure augmentée quand le flotteur, qui est en fait un récepteur de chocs,commence à s'agiter sous les
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chocs violents du moût amené.
Ceci ne peut être évité, précisément parce que le flotteur flotte. Le gâteau de drèches qui se forme avec ce dispositif n'est donc pas d'une composition suffisamment homogène, tant en surface qu'en épaisseur, à cause de la disposi- tion du dispositif hors du milieu de la cuve, et parce qu' il n'est pas possible d'empêcher que le moût amené trouble le gâteau, de drèches déjà formé.
Ces défauts sont évités complètement par le nouveau procédé.
Le dispositif servant à sa mise en oeuvre se compose suivant l'in- vention d'un tube télescopique allongeable passé au travers du fond de la cuve-matière, et dont l'extrémité supérieure extensible porte un plateau d'écoulement fixé au tube télescopique, cette ex- trémité supérieure étant montée et abaissée dans la cuve, avec le niveau du liquide, par un dispositif de levée et de baisse. Le dis- positif de levée et de baisse est actionné dans la cuve de clari- fication de préférence hydrauliquement parce que dans chaque bras- serie on dispose d'eau de conduite sous pression comme agent mo- teur.
Au reste, la commande du mécanisme de levée et de baisse est sans importance, c'est-à-dire que l'on peut employer tout moyen approprié d'entraînement : air comprimé, gaz comprimé, moteurs électriques, électro-aimants, etc. Ce qui importe seulement, dans l'emploi de tous types de dispositifs de levée, est que la levée et l'abaissement soient réalisés, via des dispositifs adéquats de commande, à partir du niveau montant ou descendant du liquide, et que le dispositif de commande suive le mouvement de lève et de baisse du dispositif de levée.
De plus, l'invention prévoit que tout le dispositif peut servir, sans modifications, non seulement au remplissage en moût de la cuve, mais encore au prélèvement par couches supérieures de la première trempe sur les drèches et à l'a- menée par couches de l'eau de lavage ou d'épuisement des drèches.
A ce jour, il n'existe aucun dispositif permettant, sans modifi- cations, de remplir ces trois fonctions : remplissage du moût, prélèvement de la première trempe sur les drèches, et amenée par
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couches de l'eau d'épuisement des drèches.
Le nouveau dispositifpeut également être utilisé dans les cuves de clarification où non seulement on clarifie, mais encore on brasse. Il est possible de répartir finement sur le contenu de la cuve, et à la grande vitesse de projection nécessaire, la par- tie de moût cuit, par la section libre réglable jusqu'à une très petite valeur, existant entre le plateau d'écoulement et un cou- vercle le recouvrant.
Le dessin annexé représente schématiquement le dispositif conforme à l'invention,. pour lequel il a été choisi un mécanisme hydraulique de lève et de baisse.
A la fig.l, 1 désigne le fond de la cuve, 2 le faux-fond à fentes, 3 un tuyau de remplissage disposé autour de l'arbre 4 de l'agitateur et 5 est le moyeu ou manchon des porte-couteaux de l'agitateur, fixés à l'arbre 4. Le tube de remplissage 3 traverse le fond 1-2 et pénètre dans la cuve par son bout supérieur 6. Dans ce bout 6 est placé un tube télescopique 7 qui peut sortir à peu près complètement du bout 6 ce tube 7 est figuré dans l'exemple en deux parties. Il peut comporter plus ou moins de parties téles- copantes suivant la hauteur que l'on désire donner à la première couche de filtre.
Ce tube télescopique 7 porte à son extrémité su- périeure un plateau 8 d'amenée et d'écoulement, par dessus le bord dirigé vers le haut duquel le moût s'écoule dans la cuve, la pre- mière trempe s'écoule et l'eau d'épuisement sort. Au-dessus du plateau 8 est disposé un couvercle plat 9 qui force le moût entrant à prendre à son entrée la petite vitesse correspondant à la section libre entre le plateau 8 et le couvercle 9, à leurs bords. Dans l'arbre 4 est formé un forage 10 pour la réception du piston hy- draulique de levée 11, qui par la tige de piston 12, une tête de commande 13 et trois fers de suspension 14, peut lever et abaisser un anneau profilé 15.
Dans cet anneau profilé sont suspendus rota- tivement par galets 16, le couvercle 9, le plateau 8 et le tube télescopique 7. Si le piston 11, commandé par de l'eau sous pression,
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se déplace vers le haut, le plateau 8 se lève de la même quantité, et s'abaisse également dans le cas contraire. Afin que le plateau reste plonté exactement sous le niveau du liquide qui monte lors du pompage du moût et de l'eau d'épuisement et baisse lors de l'enlèvement de la première trempe, donc afin que le liquide puis- se toujours s'écouler sur la surface et s'en écouler, un flotteur 17 commande,dans la tête 13, l'eau sous pression chaque fois au- dessus et en-dessous du piston.
Cette fonction ressort de la fig.2, où 4 est à nouveau l'ar- bre de l'agitateur et 10 le forage mentionné ci-devant, fermé vers l'extérieur par un bourrage 18 et qui guide la tige de piston 12. Dans la tête de commande 13 est monté un cylindre 19 dans le- quel un piston double 20 commande, au-dessus ou au-dessous du pis- ton de levée 11 l'eau sous pression arrivant par le canal 21. Si, par suite de l'élévation du niveau du liquide le flotteur entre en action, il repousse le piston 20 vers la droite par l'intermé- diaire du levier coudé 22 et d'une oielle 23. L'eau sous pression peut entrer du canal 21 dans le canal 25 en passant par le canal annulaire 24 formé dans le cylindre 19 entre les deux pistons du tiroir 20, et par suite, elle peut passer dans la tige de piston creuse 12.
Le piston 11 possède dans son axe un forage 26 qui laisse l'eau comprimée sous le piston, donne donc à ce dernier sa commande et ainsi soulève, comme il a été dit précédemment, le plateau 8 exactement de la quantité dont le flotteur a été soule- vé par le niveau montant du liquide. Le flotteur 17 cesse alors à nouveau sa commande et ramène le piston 20 dans la position repré- sentée au dessin, pour laquelle le canal 25 est fermé a l'eau sous pression. Lors du mouvement vers le haut du piston 11, l'eau sous pression est expulsée du forage 10 au-dessus du piston 11 par un tube 27 logé dans la tige de piston 12, et par le canal 28, parce que le côté gauche du double piston 20 a ouvert ce canal 28 vers l'extérieur.
Les trajets de l'eau sous pression sont exactement inversés lors de la descente du niveau de liquide, donc lors de la
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descente du flotteur 17, ce qui ressort clairement du dessin.
Donc de l'eau sous pression sort du canal 21 par le canal annulai- re 24 dans le canal 28 et par le tube 27 au-dessus du piston 11, cette eau abaissant ainsi le piston 11 et par suite le bord du plateau 8.
Comme le canal 21 à eau sous pression exécute les mouvements de lève et de baisse, l'eau sous pression est amenée par un tube 29 logé cornue un piston-plongeur dans la boite d'étanchéité 30. Le dispositif d'amenée d'eau sous pression est représenté à la fig.2 sur partie seulement de sa longueur, tout comme la tige 12 de pis- ton. Un levier 31 à poids susceptible d'être pivoté, basculé vers l'extérieur (à gauche fig.2) soulève alors, par la rencontre de son extrémité 32 et du levier coude 22, tout le dispositif de sor- te que le plateau 8 et le flotteur 17 restent au-dessus du niveau des drèches quand il s'agit de retirer celles-ci.
A la fig.3, le bord du plateau 8 et le bord du couvercle sont représentés dans une réalisation destinée à des cuves de cla- rification servant de cuve-matière, quand la section libre entre les deux bords doit être variable, il y a toute une série de possi- bilités dont la fig.3 donne un exemple. 9 est le couvercle et 8 le plateau. Ces deux pièces ont une périphérie polygonale. Au cou- vercle 9 sont soudés des axes de charnière 33 auxquels sont suspen- dues des pattes en tôle 34. Au côté interne des pattes 34 sont pré- vus des crochets de verrouillage 35 et au couvercle 9 des organes 36 de retenue. Quand tout le moût a été pompe dans la cuve, les pattes 34 sont pivotées vers l'intérieur.
Les verrous 35 traversent des fentes du couvercle 9 et font saillie au-dessus de celui-ci.
Les pattes ou clapets 34 sont maintenues dans la position pivotée par un anneau 37 à ressort dont les extrémités sont maintenues as- semblées par une broche ; cet anneau 37 est engagé dans l'encoche du verrou 35. Quand tout le moût est dans la cuve et qu'un moût, une trempe partielle a été cuite, la broche qui maintient fermé
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l'anneau. 37 est enlevée, cet anneau s'ouvre, passe en-dessous des organes d'arrêt 36 et les pattes 34 basculent par leur propre poids dans la position verticale. La section libre entre le plateau 8 et le couvercle 9 est réduite à une très faible dimension et la trempe cuite, pompée dans la cuve est ainsi forcée à sortir sous très grande vitesse, et sous forme de nappe, sur la surface sapé- rieure du moût contenu dans la cuve.
Pour la sortie de l'eau d'e- puisement, cette faible section suffit amplement. Lors du soutirage du moût, les pactes 34 sont pivotées vers l'intérieur, autour des charnières 33, par le courant du moût, d'une quantité correspondant à celle nécessitée par la quantité de moût sortant.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de remplissage en moût de cuves de filtration ou clarification, caractérisé en ce que le moût est amené par couches à partir du milieu de la cuve, donc du bas vers le haut, afin de former un gâteau de drèches uniforme tant en surface que dans les différentes épaisseurs de couches.
2. Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant revendi- cation 1, caractérisé en ce que, dans un tube annulaire de remplis- sage (6) passé par le milieu du fond (1) de la cuve, est logé un tube télescopique (7) au bord supérieur extensible duquel est mon- té un plateau (8) d'écoulement vers l'intérieur et vers l'extérieur relié à un dispositif automatique Hydraulique,pneumatique ou élec- trique de lève et de baisse.