" Appareil pour la filtration d'un liquide" La présente invention concerne un appareil à utiliser pour la filtration d'un liquide. Plus particulièrement, elle se rapporte à un appareil à utiliser pour la filtration du lait transféré d'un réservoir de stockage de lait à un camion-citerne, ou vice-versa.
On connaît déjà des appareils pour filtrer le lait qui est transféré par la sortie d'une pompe à lait vers un dispositif de stockage de lait, tel qu'un réservoir, un camion-citerne ou une baratte. Ces appareils connus sont essentiellement de deux types principaux.
Dans le cas du premier type connu, l'appareil comprend un boîtier de forme tubulaire, ayant un orifice d'entrée et un orifice de sortie pour un liquide. Dans ce boîtier est inséré un châssis de support pour un élément filtrant en forme de manchette. Le châssis de support comporte essentiellement une paire d'éléments tubulaires, assemblés par un châssis en fil ayant la forme d'un ressort hélicoïdal ou d'une spirale. L'orifice de la manchette est glissé tout d'abord sur l'un des éléments tubulaires, puis est tiré sur le châssis de support.La manchette est légèrement plus longue que le châssis de support et l'extrémité ouverte de la manchette peut donc être introduite à l'intérieur de l'autre élément tubulaire.
Le châssis de support peut être inséré par une ouverture dans le boîtier et repose sur un joint étanche aux liquides, situé à l'orifice de sortie. Le boîtier est.pourvu d'un couvercle, ayant également un joint étanche aux liquides. Par conséquent, tout liquide pompé par l'orifice d'entrée du boîtier doit traverser la manchette filtrante avant de sortir à l'orifice de sortie.
Un inconvénient important de ce premier type est qu'il se produit des vibrations du châssis de support dans des conditions de refoulement sous pression rela-tivement haute ou faible. En outre, par suite de ces vibrations, le joint étanche aux liquides à l'orifice de sortie est rendu fréquemment inefficace, ce qui permet aux liquides non filtrés de traverser l'orifice de sortie. En outre, des dépôts tendent à s'accumuler sur la manchette d'une manière non uniforme, ce qui réduit l'efficacité de l'appareil.
Dans le cas du second type connu, un châssis de support semblable est utilisé, mais le châssis en fil
y est remplacé par une cage, constituée de tiges ou de barres assemblant les éléments tubulaires. Les autres constituants du second type sont pratiquement identiques à ceux du premier type.
Le principal inconvénient de ce second type est que, dans des conditions de pression relativement élevée , il se produit des vibrations du châssis qui rendent inefficace le joint de l'orifice de sortie, ce qui permet le passage de liquides non filtrés par l'orifice de sortie. En outre, tout comme dans le cas du premier type, des dépôts tendent à s'accumuler sur l'élément filtrant, d'une manière non uniforme, ce qui réduit l'efficacité de l'appareil. Plus particulièrement, ces dépôts tendent à passer dans les canaux entre les barres ou tiges de la cage, et toute rupture du joint de l'orifice de sortie permet l'évacuation indésirable d'une quantité de dépôts importante.
La présente invention a pour objet d'éliminer ou de diminuer ces inconvénients. La présente invention
a également pour objet de fournir un appareil pouvant être utilisé avec succès pour la filtration sous pression basse, élevée ou normale, d'un liquide et, en particulier, de lait. Un autre objet encore de la présen-
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tre utilisé non seulement pour la filtration du laitqui provient de la sortie d'une pompe à lait et arrive dans un réservoir, une baratte, etc. mais, moyennant l'utilisation d'accessoires appropriés bien connus,pour la filtration du lait pompé d'un réservoir dans un récipient collecteur ou vice-versa, au débit de 700 gallons par heure (2,8 m<3>/heure), par exemple en utilisant une pompe volumétrique et à double diaphragme, de
14 gallons par heure (5,6 m<3>/heure) en utilisant une pompe centrifuge, voire même de 5.400 gallons par heure (22 m<3>/heure) en utilisant une pompe à aspiration.
La présente invention offre donc un appareil à utiliser pour la filtration d'un liquide, cet appareil comprenant un boîtier pour recevoir le liquide, un dispositif de filtration amovible, logé dans le boîtier, ce dispositif étant pourvu d'un élément filtrant à jeter, le boîtier ayant un orifice d'entrée à raccorder
à une source de liquide à filtrer et un orifice de sortie pour le liquide filtré ; le dispositif de filtration comprenant une paire de collets raccordés ensemble par une ou plusieurs tiges, les collets étant égale ment réunis par un châssis ayant la forme d'un ressort hélicoïdal ou d'une spirale et des éléments de joints pour permettre à l'usage un emboîtement étanche aux fluides de l'élément filtrant dans le boîtier.
De préférence, la paire de collets est assemblée par plusieurs tiges, constituant une cage.
De préférence, l'élément filtrant à jeter présente la forme d'une manchette, conçue pour s'adapter sur l'élément filtrant.
De préférence, le boîtier est tubulaire, une extrémité du boîtier présentant une ouverture destinée à recevoir l'élément filtrant, ladite ouverture étant pourvue d'un élément de fermeture amovible, l'autre extrémité du boîtier ayant l'orifice de sortie et l'orifice d'entrée situés dans la paroi périphérique du boîtier.
De préférence, l'orifice de sortie du boîtier est pourvu d'une rainure intérieure, dans laquelle repose un élément de joint, cet élément de joint ayant la forme d'un bouchon, pourvu d'une ouverture qui permet le passage du liquide provenant du boîtier et passant par
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boiter d'une manière étanche dans le collet à l'orifice de sortie.
De préférence, le bouchon comprend un élément tubulaire, avec un collet annulaire d'une pièce situé à une extrémité de celui-ci ; le collet annulaire ayant une première paroi qui fait saillie vers l'extérieur, depuis l'élément tubulaire, et une seconde paroi latérale, la première paroi constituant un siège pour l'un des dits collets, la seconde paroi latérale présentant une conicité intérieure en direction de l'orifice de 1' alésage ;
la paroi interne de l'élément tubulaire s'évase vers l'extérieur à l'orifice de l'alésage, dans la direction de la seconde paroi latérale, avec conicité orientée vers le haut, de manière à ce que la seconde paroi latérale et ladite paroi interne constituent,par leur intersection, un anneau ayant une forme généralement en V, et qui est disposé pour se placer dans la rainure dans l'extrémité de l'orifice de sortie du boîtier.
De préférence, la manchette a une longueur supérieure à la longueur de l'élément filtrant, si bien que, quand elle est placée sur l'élément filtrant, l'extrémité libre de la manchette puisse être introduite dans ledit collet, maintenu en position par ledit bouchon.
De préférence, ledit élément de fermeture présente une bride tubulaire en saillie, qui définit une cavité conçue pour recevoir l'extrémité fermée de la manchette et le collet..
La présente invention sera comprise dans tous ses détails grâce à la description suivante d'une réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple uniquement, et en se référant aux figures en annexe ,représentant respectivement :
La figure 1,une vue en perspective d'un appareil conforme à la présente invention ; La figure 2,une vue en élévation latérale de l'appareil de la figure 1 ; La figure 3, une vue en perspective d'un élément filtrant à utiliser dans l'appareil de la figure 1 ; La figure 4,une vue en perspective d'un élément de filtre à jeter, ou manchette, à utiliser dans le dispositif de la figure 3 ; La figure 5, une.vue en perspective du dispositif de la figure 3, présentant, en coupe partielle, la manchette de la figure 4 avec un bouchon de scellement sur celle-ci ; La figure 6, une vue en coupe du dispositif de la figure 5 ;
La figure 7, une vue en perspective agrandie du bouchon de la figure 5 ; La figure 8, une vue en coupe du bouchon de la figure 7 ; La figure 9, une vue en coupe agrandie de la base du boîtier de l'appareil de la figure 7 ; La figure 10, une vue en coupe agrandie de la base de l'appareil de la figure 1 ; La figure 11, une vue éclatée agrandie du dessus de l'appareil de la figure 1; La figure 12, une vue en perspective par le dessous de l'un des éléments de la figure 11 ; La figure 13, une vue en coupe partielle du dessus du dispositif de la figure 5 ; La figure 14, une vue en coupe du dessus de l'appareil de la figure 1.
Si l'on se réfère maintenant aux plans, dans lesquels les numéros de référence semblables se rapportent à des pièces semblables dans les différentes figures, on constate que l'appareil conforme à la présente invention est généralement désigné par 1. L'appareil 1 comprend essentiellement neuf constituants principaux, à savoir un boîtier essentiellement tubulaire 2, un orifice d'entrée 3 pour un liquide à filtrer, un orifice de sortie 4 pour un liquide filtré, un dispositif de filtration, désigné généralement par 5, et pourvu d'une manchette filtrante 6,à jeter, un bouchon de scellement 7, un joint 0-ring 8, un couvercle amovible 9 et un écrou de blocage 10. La description de chacun de ces constituants principaux sera faite maintenant et sera suivie par une description de l'appareil assemblé et en service.
Le boîtier tubulaire 2 est réalisé, de préférence, en acier inoxydable épais et est pourvu de l'orifice d'entrée 3, situé dans la paroi périphérique de celuici, à proximité du dessus du boîtier 2. L'orifice d'entrée 3 est fileté pour faciliter le placement d'un tube ou d'une gaine 3a appropriée sur celle-ci. Juste au-delà de l'orifice d'entrée 3, le boîtier 2 s'évase vers l'extérieur, afin de faciliter l'insertion du dispositif de filtration 5 dans le boîtier 2. Le bas du boîtier 2 présente l'orifice de sortie 4, cet orifice 4 ayant un diamètre inférieur au diamètre du boîtier 2. C'est pourquoi,le boîtier 2 possède essentiellement un fond 2a, pourvu de l'orifice 4. La paroi 4a de l'orifice de sortie 4 est filetée pour faciliter le montage d'un tube
ou gaine appropriés(non représenté). Le fond 2a est pourvu d'une rainure périphérique 2b.
Le dispositif de filtration 5 comprend une paire de collets 105, 205, qui sont assemblés par une cage métallique et par un châssis en fil. La cage comprend trois tiges métalliques 305, espacées l'une par rapport à l'autre. Les extrémités correspondantes de chaque tige 305 sont soudées, de préférence , à la surface intérieure de chaque collet 105, 205. Le châssis
en fil présente la forme d'une bobine ou d'un ressort
405. Les extrémités correspondantes du ressort hélicoïdal 405 s'adaptent exactement sur la surface extérieure de chacun des collets 105, 205. Le collet 105, qui sera appelé ci-après le collet supérieur 105, est pourvu comme élément de fermeture d'une pièce 105a. Le collet inférieur 205 est ouvert à ses deux extrémités.
La manchette filtrante 6, qui est une pièce à jeter, présente une paire de fentes 6a, disposées à l' extrémité libre de celle-ci. Les fentes 6a facilitent l'insertion du dispositif de filtration 5 dans la manchette 6. Pour placer la manchette 6 sur le dispositif 5, le collet supérieur 105 est inséré dans l'extrémité ouverte de la manchette 6 et la manchette 6 est tirée doucement vers le bas, de manière à recouvrir le dispositif 5 (voir figure 5) La manchette 6 est légèrement plus longue que le dispositif 5, ce qui permet à l'extrémité libre de la manchette 6 d'être insérée dans le collet inférieur 205. Dans le collet 205 s'insère le bouchon 7.
Le bouchon 7 comprend essentiellemnt un élément tubulaire 7a, définissant un alésage de part en part, cet élément possédant un collet annulaire d'une pièce 7b. Une première paroi, ou surface supérieure 107b, du collet 7b (voir figure 8), est plate et fait saillie vers l'extérieur depuis l'élément tubulaire 7a. Une seconde paroi, ou surface inférieure 207b du collet 7b, présente une conicité vers l'intérieur. La paroi intérieure 7c du collet 7 s'évase vers l'extérieur et rencontre la surface 207b, de manière à former un anneau 207c, de forme essentiellement en V. Quand le bouchon 7 est inséré dans le collet inférieur 205, l'extrémité libre de la manchette 6 est comprise entre la paroi extérieure du bouchon 7 et la surface intérieure du collet 205 (voir figure 10). Le collet inférieur 205 repose sur la surface supérieure 107b du bouchon 7.
Par conséquent, la manchette 6 est solidement maintenue sur le dispositif 2 (voir figure 5).
Le dispositif assemblé de la figure 5 est inséré alors dans le boîtier 2. L'insertion est facilitée par l'ouverture évasée au-dessus du boîtier 2. Si l'on se réfère à la figure 10, on constate que, lorsque le bouchon 7 repose sur le fond 2a, l'anneau 207c et la surface évasée de la paroi intérieure 7c, tout comme
la surface conique 207b, reposent dans la rainure 2b.
Pour compléter l'assemblage, le joint O-ring 8, l'élément de fermeture 9 et l'écrou de blocage 10 sont montés en place.
Le joint 0-ring 8 peut se placer dans une rainure annulaire de la paroi périphérique du boîtier 2.
L'élément de fermeture 9 comprend un disque annulaire 9a, avec une bride annulaire 9b en saillie vers le bas, qui crée une cavité 9c (voir figure 12). Quand elle est montée sur le boîtier 2, la surface inférieure du disque 9a repose sur le O-ring 8 et le collet supérieur 105 reçoit l'extrémité fermée de la manchette 6, à l'intérieur de la cavité 9c.(voir figure 14). L'écrou de blocage 10 est vissé sur le boîtier et est serré à la main. Un serrage à la main suffit pour assurer que le bouchon 7 repose étroitement et solidement sur le fond 2a, de manière à constituer un joint étanche à la fois aux liquides et à l'air et la combinaison de la manchette 6 et de la bride annulaire 9b crée un joint semblable au-dessus du boîtier 2. Ce dernier joint n'est pas aussi important que le premier joint, vu que la manchette 9 est fermée à son sommet.
On comprendra donc que le joint O-ring 8 crée un joint classique efficace pour la fermeture 9 sur le boîtier
2.
En service, l'appareil 1 peut être utilisé pour filtrer le lait provenant d'un réservoir de stockage de lait d'une ferme et pompé dans un camion-citerne. A cet effet, la conduite 3c est raccordée d'une manière classique à l'orifice d'évacuation du réservoir de stockage et une conduite appropriée est fixée à l'orifice de sortie 4 de l'appareil 1, afin d'être raccordée à l'orifice d'entrée du camion-citerne. Si on le désire, l'appareil 1 peut être une partie intégrante du réservoir de stockage ou encore du camion-citerne, suivant les besoins. Une pompe volumétrique à double diaphragme, une pompe centrifuge ou une pompe aspirante peuvent être utilisées pour faciliter le transfert du lait du réservoir de stockage vers le camion-citerne.
Dans une grande ferme, le réservoir de stockage peut avoir une capacité de l'ordre de 1.000 gallons (4 m<3>), ce qui met son orifice de sortie sous une pression très élevée. Si l'on utilise la pompe à double diaphragme, il est possible
de faire passer le lait dans 1 'appareil 1 avec un débit d'environ 700 gallons par heure (2,8 m<3>/heure). Dans le cas d'une pompe centrifuge, on peut faire passer 400 gallons par heure (5,6 m<3>/heure) par l'appareil 1. Dans le cas d'une pompe aspirante, qui est de préférence une partie intégrante du camion-citerne, on peut aspirer jusqu'à 5.000 gallons par heure (22 m<3>/heure) du réservoir de stockage vers le camion-citerne.
A titre d'exemple des dimensions de l'appareil 1
à utiliser dans les conditions décrites ci-dessus, on peut dire que la manchette a une longueur d'environ
70 cm, que la longueur totale du dispositif de filtration 5 est d'environ 65 cm et que les orifices d'entrée et de sortie 3, 4 respectivement ont un diamètre d'en-viron 5 cm. Le diamètre du boîtier est d'environ 8,75 cm, celui-ci s'évasant vers l'extérieur pour atteindre environ 10 cm à son orifice.
Si on le désire, l'appareil 1 peut être également utilisé pour filtrer le lait provenant d'une pompe à lait et amené au réservoir de stockage.
On a constaté que l'appareil 1 peut être utilisé avec succès pour filtrer du lait chaud (32[deg.]C) ou encore du lait froid (4[deg.]C).
Pour ce qui concerne le mode de construction de l' appareil 1 tel que décrit, on a constaté que, sous des conditions de fonctionnement avec pression relativement élevée, il n'existe que peu ou pas de vibrations du dispositif de filtration 5 à l'intérieur du boîtier
2 et que les dépôts etc. se répartissent uniformément sur la manchette 6. Par conséquent, la qualité du lait filtré est sensiblement améliorée.
On comprendra que la manchette 6 doit être remplacée à des intervalles appropriés, compte tenu de l'importance des dépôts , etc., qui ont été arrêtés par cette manchette 6, comme cela est bien connu d'ailleurs.
On comprendra également que tout autre liquide approprié peut également être filtré avec l'appareil 1.
La présente invention n'est pas limitée par ou à la réalisation particulière décrite ici, qui peut subir des modifications importantes sans se départir du principe de la présente invention.
REVENDICATIONS
1. Appareil pour la filtration d'un liquide, comprenant un boîtier pour recevoir le liquide, un dispositif de filtration amovible logé dans le boîtier, ce dispositif étant pourvu d'un élément filtrant à jeter placé sur celui-ci, le boîtier présentant un orifice d'entrée à raccorder à une source de liquide à filtrer et un orifice de sortie pour liquide filtré, caractérisé en ce que le dispositif de filtration comprend une paire de collets assemblés par une ou plusieurs tiges, les collets étant également connectés entre eux par un châssis ayant la forme d'un ressort hélicoïdal ou d'une spirale , et en ce qu'un élément de joint est utilisé pour s'emboîter d'une manière étanche au fluide sur le dispositif de filtration dans le boîtier.